Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Η δομή του πρωτεϊνικού RNA υποδηλώνει πως οι ιοί καταλήγουν σε ανθρώπινες πρωτεΐνες

Anonim

Οι ερευνητές του πανεπιστημίου Case Western Reserve και του Πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν έχουν δημιουργήσει την πρώτη εικόνα σημαντικής ανθρώπινης πρωτεΐνης, καθώς δεσμεύεται με το ριβονουκλεϊνικό οξύ (RNA), μια ανακάλυψη που θα μπορούσε να προσφέρει ενδείξεις για τον τρόπο με τον οποίο ορισμένοι ιοί, συμπεριλαμβανομένου του HIV, υλικό.

διαφήμιση


Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες στρατηγικές για την παρεμπόδιση της αναπαραγωγής των ιών, περιορίζοντας έτσι ή σταματώντας τη μόλυνση.

Το RNA είναι ένα από τα τρία μακρομόρια - μαζί με το DNA και τις πρωτεΐνες - απαραίτητο για όλες τις μορφές ζωής. Με την κατανόηση του πώς το hnRNP Α1 συνδέεται με το RNA, οι επιστήμονες μπορούν να βρουν τρόπους να μπλοκάρουν συστατικά των μηχανών αναπαραγωγής όταν η πρωτεΐνη συνοδεύεται από ασθένεια.

Η ομάδα επιστημόνων αποκαλύπτει τον μηχανισμό που χρησιμοποιείται από την πρωτεΐνη, hnRNP A1 για να συνδεθεί με το τμήμα του RNA, που ονομάζεται «βρόχος φουρκέτας». Η έρευνά τους δημοσιεύεται σε ένα εξώφυλλο στην Εφημερίδα της Μοριακής Βιολογίας .

Διαπίστωσαν ότι το hnRNP Α1, μια πρωτεΐνη απαραίτητη για τη λειτουργία των κυττάρων και την αντιγραφή του ιού, έχει μια σημαντικά διαφορετική δομή από τη μόνη προηγουμένως γνωστή μορφή της: δέσμευση στο DNA.

«Επιλύσαμε την τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης που συνδέεται με μια φουρκέτα RNA που προέρχεται από τον ιό HIV», δήλωσε ο Blanton Tolbert, καθηγητής χημείας στην Case Western Reserve. "Αλλά επειδή ο βρόχος φουρκέτας βρίσκεται σε άλλους ιούς και σε υγιή κύτταρα, τα ευρήματά μας μπορεί να μας βοηθήσουν να εξηγήσουμε πώς συνδέεται η πρωτεΐνη με τους άλλους στόχους φουρκέτας".

Ο Tolbert ξεκίνησε αυτή την έρευνα πριν από έξι χρόνια, απογοητευμένος που η μόνη διαθέσιμη πληροφορία ήταν η δομή της πρωτεΐνης που συνδέεται με ένα συνθετικό DNA, το οποίο δεν είναι ο φυσικός στόχος του.

Οι πρωτεΐνες που δεσμεύουν τις φουρκέτες αισθάνονται τόσο τη δομή όσο και τις πληροφορίες αλληλουχίας που παρουσιάζονται στον βρόχο. Η δομή του συμπλόκου ϋΝΑ δεν έδειξε τη μοριακή αναγνώριση που πρέπει να λάβει χώρα για να δεσμεύσει τις φουρκέτες RNA.

Η διαδικασία

Για να ανακαλύψουν τη δομή που συνδέεται με το RNA, οι ερευνητές συνδυάζουν τρεις τεχνικές: κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού και σκέδαση ακτίνων Χ μικρής γωνίας. Κάθε τεχνική έδωσε ένα κομμάτι του παζλ.

Για να συνδεθεί με το RNA, το hnRNP Α1 έχει δύο τομείς, RRM1 και RRM2, που είναι συγγενείς με τα χέρια. Οι επιστήμονες ήδη γνώριζαν και τα δύο χέρια για να συνδεθούν με το RNA.

Αλλά οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, αντί για κάθε τομέα που αρπάζει ένα τμήμα του βρόχου, μόνο το RRM1 έρχεται σε επαφή με το RNA. Το RRM2 λειτουργεί ως υποστήριξη, βοηθώντας την οργάνωση του RRM1 στη δομή που απαιτείται για να συμμορφώνεται με ένα συγκεκριμένο τμήμα του βρόχου.

Για να επιβεβαιωθεί ότι οι δομές είναι το κλειδί της δέσμευσης, οι ερευνητές εισήγαγαν μεταλλάξεις μεταβάλλοντας τα αμινοξέα στην επιφάνεια των περιοχών.

Παραδόξως, οι μεταλλάξεις στην μακρινή πλευρά του RRM1 - η επιφάνεια που δεν έρχεται σε επαφή με το RNA αλλά με το RRM2 - προκάλεσε αποσύνδεση σε αυτή τη θέση και εξασθένησε ουσιαστικά τη συγγένεια με το RNA.

Χωρίς την κανονική σύνδεση μεταξύ των δύο περιοχών, το RRM1 αποτυγχάνει να υιοθετήσει το γεωμετρικό σχήμα που συμμορφώνεται με τον βρόχο φουρκέτας RNA.

Οι ερευνητές διερευνούν περαιτέρω πώς η πρωτεΐνη μεταδίδει τα αποτελέσματα του RRM2 στο RRM1 και δεσμεύεται. Διερευνούν επίσης την ανάπτυξη ανταγωνιστικών παραγόντων που θα μπορούσαν να διαταράξουν την αλληλεπίδραση της πρωτεΐνης με τους ιούς.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Πανεπιστήμιο Case Western Reserve . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Christopher E. Morgan, Jennifer L. Meagher, Jeffrey D. Levengood, Τζέιμς Ντελπόποστο, Κάρρι Ρόλινς, Ζανν Α. Στουκέι, Μπλαντον Σ. Τολμπερτ. Η πρώτη δομή κρυστάλλου της επικράτειας UP1 του hnRNP Α1 που συνδέεται με το RNA αποκαλύπτει μια νέα εμφάνιση για μια πρωτεΐνη δέσμευσης του παλαιού RNA . Journal of Molecular Biology, 2015; 427 (20): 3241 DOI: 10.1016 / j.jmb.2015.05.009