Proteinske reakcije, opredeljene s subatomsko ločljivostjo: Zakaj so nekateri preklopni proteini počasnejši od drugih | 2020

Vsebina:

Anonim

Preklopni proteini Ran in Ras nadzorujejo pomembne procese v celici

Preklopne beljakovine Ran in Ras nadzorujejo pomembne procese, kot je uvoz snovi v jedro in rast celic. Okvara njihove funkcije lahko povzroči hude bolezni. Na primer upočasnjen Ras protein povzroča rak črevesja. Ran in Ras pripadata tako imenovanim GTPazam. Ko se GTP molekula veže na njih, se beljakovine vklopijo. Če se fosfatna skupina loči od molekule GTP, se beljakovine izklopijo. Skupina prof. Dr. Klausa Gerwerta in dr. Carstena Köttinga podrobno spremljata ta proces izklopa, skupaj s sodelavci z Inštituta za molekularno fiziologijo Max Planck v Dortmundu in partnerskega inštituta za računalniško biologijo v Šanghaju.

Aminokisline zmanjšujejo postopek izklopa

Ran protein se izklopi počasneje kot Ras protein. Doslej so raziskovalci domnevali, da je to povezano s položajem magnezijevega iona v vezavnem žepu za molekulo GTP. Vendar pa je sedanja študija dokazala, da se magnezijev ion nahaja na točno enakem mestu v Ran in Ras. Namesto tega stranska veriga amino kisline v Ranu preprečuje, da bi napadalna vodna molekula prevzela optimalni položaj za disociacijo fosfatne skupine z GTP.

Ločljivost ene stotine doseženega premera atomov

Za tako podrobna opažanja je potrebna subatomska resolucija. To je omogočeno s kombinacijo rentgenske strukturne analize, infrardeče spektroskopije in računalniških simulacij. Analiza rentgenske strukture zagotavlja grafične atomske modele, ki pa so togi. Infrardeča spektroskopija omogoča vpogled v dinamične procese z visoko časovno in prostorsko ločljivostjo; vendar ne vsebuje nobenih grafičnih modelov. Z računalniškimi simulacijami se lahko podatki, zbrani preko obeh teh metod, združijo za ustvarjanje videoposnetkov visoke ločljivosti. Ekipa Ruhr-Universität Bochum spodbuja kombinacijo računalniških simulacij in IR spektroskopije. To je bilo na primer obravnavano na "Evropski konferenci o spektroskopiji bioloških molekul", ki jo je Klaus Gerwert organiziral na Ruhr-Universität septembra 2015.

Dve naslovnici v treh mesecih

Dvakrat v treh mesecih so bili biofiziki RUB objavljeni na naslovnici Journal of Biological Chemistry . V prejšnji publikaciji so identificirali molekularne mehanizme proteina Gαi1. Tudi tukaj je imela odločilno vlogo kombinacija infrardeče spektroskopije in računalniške simulacije.