人體細(xì)胞具有先進(jìn)的調(diào)節(jié)系統(tǒng):用小分子遍在蛋白標(biāo)記蛋白質(zhì)。,來(lái)自慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)的團(tuán)隊(duì)成功地在試管和活細(xì)胞中以有針對(duì)性的方式用泛素標(biāo)記蛋白質(zhì)。該程序?yàn)樘剿鬟@一重要監(jiān)管體系的內(nèi)部運(yùn)作打開了大門。
植物,真菌,動(dòng)物甚至人類都有它:蛋白質(zhì)遍在蛋白。它包含76個(gè)氨基酸的序列,使其成為相對(duì)較小的生物分子。但它的影響是深遠(yuǎn)的:與蛋白質(zhì)結(jié)合的泛素分子的類型,位置和數(shù)量決定了它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性,功能和位置。
“實(shí)際上,細(xì)胞中的每個(gè)過(guò)程都直接或間接地受到泛素的影響。這就是為什么這種標(biāo)記機(jī)制的功能障礙與癌癥和許多其他嚴(yán)重疾病的發(fā)展和進(jìn)展有關(guān),”技術(shù)合成生物化學(xué)教授Kathrin Lang解釋道。慕尼黑大學(xué)。
2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了這種細(xì)胞調(diào)節(jié)系統(tǒng)在控制蛋白質(zhì)降解中發(fā)揮重要作用的發(fā)現(xiàn)。但是,在許多情況下,泛素修飾如何影響細(xì)胞功能的細(xì)節(jié)仍不清楚。Kathrin Lang的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已開發(fā)出一種將泛素標(biāo)記與靶蛋白結(jié)合的方法 - 這是探索該系統(tǒng)的關(guān)鍵。
細(xì)菌酶產(chǎn)生新的化合物
Lang的團(tuán)隊(duì)使用兩種技巧來(lái)規(guī)避復(fù)雜的天然系統(tǒng):它們含有一種新的修飾氨基酸,細(xì)菌衍生的酶分選酶可以附著遍在蛋白或泛素相似的分子。
“大的挑戰(zhàn)是調(diào)整各個(gè)步驟 - 將非天然氨基酸并入目標(biāo)蛋白質(zhì)中,并通過(guò)酶分選酶轉(zhuǎn)移泛素 - 這樣它們不僅可以在試管中發(fā)揮作用,而且還可以在試管中發(fā)揮作用。在活細(xì)胞中,“該研究的作者馬克西米利安福特納回憶說(shuō)。
與此同時(shí),慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員對(duì)許多不同細(xì)胞蛋白質(zhì)的新方法進(jìn)行了優(yōu)化和申請(qǐng)。“我們已經(jīng)與醫(yī)生和細(xì)胞生物學(xué)家進(jìn)行了合作,他們現(xiàn)在希望與我們一起研究泛素標(biāo)記物對(duì)癌癥和神經(jīng)退行性疾病(如帕金森氏癥)在分子水平上的發(fā)展的影響,”Lang教授說(shuō)。
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