Исследователи Джонса Хопкинса взломали ключевую часть загадочных окружающих белков

        

Что заставляет тело человека или любой другой организм работать, по большей части, подытоживается одним словом: белки.

Эти большие молекулы выполняют практически все процессы в живых организмах, включая перемещение других молекул из одного места в другое, репликацию ДНК, передачу генетической информации от генов к клеткам, контроль иммунного ответа, движение метаболизма и наращивание мышц. Однако не все молекулы белка созданы равными, а некоторые лучше понятны, чем другие.

Теперь группа ученых, возглавляемая биологом Университета Джона Хопкинса, взломала ключевую часть тайны, окружающей белков, которая появилась как отдельный тип менее 30 лет назад. Обнаружение, опубликованное в онлайн-журнале eLife может в конечном итоге привести к лечению заболеваний, которые варьируются от рака до неврологических расстройств.

Винсент Хильзер (Vincent Hilser), профессор и заведующий кафедрой биологии Джонса Хопкинса, сказал, что невозможно сказать, когда это новое исследование будет переведено на улучшенные методы лечения », но ясно, что понимание того, как это работает, является критическим шагом на пути к этому . "

Эти так называемые «внутренне неупорядоченные белки» не похожи на более знакомый тип, но они составляют около 40 процентов всех белков. Возможно, что более важно, они составляют большинство белков, вовлеченных в процесс, называемый «транскрипцией». Вот как инструкции в генетическом коде передаются клеткам и, в конечном счете, тканям тела.

Неясно, как именно ошибки в транскрипции влияют на здоровье человека, но известно, что эти ошибки связаны с большинством видов рака, сказал Хилсер.

«Вероятно, это будет так, что, чтобы понять многие, если не большинство, раковые заболевания, вам нужно понять беспорядок», – сказал он, имея в виду беспорядочные белки.

До начала 1990-х годов ученые знали только о «структурированных» белках, существующих как уникальные формы, которые реагируют, когда молекула регулятора связывается с ними, меняя их форму и контролируя их функцию. Эти молекулы белка были сопоставлены с творениями оригами, сложенными в определенную форму.

Любое проявление в экспериментах, которые не соответствовали этому профилю, часто упускалось из-за проблемы с экспериментом или аномальной формы, которая не была биологически значимой.

Эти выбросы с тех пор были признаны законной формой белка, хотя и получили несколько пренебрежительное название. Они не складываются, они не предполагают никакой уникальной формы, кроме нитей «спагетти», как это делает Хилзер. Следовательно, «беспорядок» в названии, в отличие от «структурированных» белков – и часть тайны.

Если структура является признаком регулирующей молекулы, выполняющей свою работу, определяя активность и функцию белка, то что делать с белками, которые этого не делают? Что контролирует деятельность этих бесформенных нитей?

Ученые, девять из Джонса Хопкинса и один из Университета Хьюстона, решили ответить на этот вопрос. Они выбрали для своего исследования беспорядочный белок, взятый из клеток человека, называемый глюкокортикоидным рецептором, который регулирует гены, которые контролируют, среди других функций, метаболизм и реакцию иммунной системы.

Путем манипуляции сегментами белка в лаборатории они смогли показать, как одна часть действует на другую, и что неупорядоченный белок создает версии самого себя, чтобы действовать почти вместо регулятивных молекул, которые определяют его активность. Неупорядоченный белок использует динамику активации-репрессии между секциями внутри неупорядоченной цепи, чтобы регулировать свои собственные действия и действия других белков.

«Наша работа раскрыла язык того, как общаются эти спагетти», – сказал Хильсер. «Мы показали, что эти куски спагетти взаимодействуют друг с другом, как притягивающие и отталкивающие магниты, создавая своего рода« перетягивание каната », и что организм может сделать разные версии белка, чтобы настроить, какая часть выигрывает буксир войны ".

. Тем не менее, объяснил он, как происходит взаимодействие между этими белками и подразделами, и как все это можно в конечном счете использовать для лечения расстройств, возникающих, когда все идет вразрез с этими молекулами, центральными для почти всей жизнедеятельности .

Источник:

http://releases.jhu.edu/2017/11/27/johns-hopkins-biologist-leads-team-that-unlocks-mystery-of -protein-функции /

      

Source link