写于 2018-12-25 07:07:03| 2019年注册秒送彩金| 经济
<p>先进光源的伯克利实验室研究人员发现了一个核苷酸感应环,可以同步第二组伴侣蛋白三个结构域的构象变化,以便正确折叠其他蛋白质能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员发现了第二组内的一个区域伴侣蛋白,检测ATP分子的存在,为伴侣蛋白折叠运动提供动力他们的发现是在使用先进光源的X射线束时发现的,可能导致用于增加人类伴侣蛋白的蛋白质折叠活性的研究,或减少可导致疾病的错误折叠蛋白质的细胞积累纳米技术的黄金标准是大自然的蛋白质这些生物分子纳米机器 - 从氨基酸肽链锻造的大分子 - 能够将自身折叠成令人眼花缭乱的多种形状和形式,使它们成为可能</p><p>实现同样令人眼花缭乱的群众对生命至关重要的功能对于几乎所有的生物系统而言蛋白质折叠都很重要,这个过程背后的机制仍然是一个谜</p><p>然而,雾被解除了美国能源部(DOE)的劳伦斯研究小组伯克利国家实验室(伯克利实验室)使用先进光源的异常明亮和强大的X射线束,确定了伴侣蛋白内的关键控制元素的晶体结构,该蛋白质复合物负责正确折叠其他蛋白质</p><p>蛋白质的“错误折叠”与许多疾病有关,包括阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和某些形式的癌症“我们首次发现了II组伴侣蛋白中的一个区域,我们称之为核苷酸感应环,它检测到存在伯克利实验室物理生物科学部门的生物工程师保罗·亚当斯说:“ATP分子为伴侣蛋白折叠运动提供了动力”领导这项工作的X射线晶体学的领导权威“我们知道ATP水解对于促进蛋白质折叠非常重要,但我们不知道ATP活动是如何被感知和传达的”亚当斯是EMBO期刊论文的相应作者描述了这项研究,该研究是与麻省理工学院和斯坦福大学的同事共同完成的</p><p>该论文的标题是“II组伴侣蛋白中的核苷酸传感机制”</p><p>本文的共同作者是Jose Pereira,Corie Ralston,Nicholai Douglas,Ramya Kumar,Tom Lopez, Ryan McAndrew,Kelly Knee,Jonathan King和Judith Frydman左起:Paul Adams,Corie Ralston,Jose Henrique Pereira和Ryan McAndrew在Advanced Light Source,他们利用伯克利结构生物学中心的设施揭示蛋白质的重要​​新信息折叠照片由Roy Kaltschmidt,Berkeley Lab Chaperonins促进新翻译的蛋白质和蛋白质的正确折叠,这些蛋白质和蛋白质已经被压力变性 - 意味着它们已经失去了它们的结构 - 通过将它们封装在由两个背靠背堆叠的分子复合物环形成的保护室内</p><p>有两类伴侣蛋白,第一组在原核生物中发现;在真核生物中发现的第二组基本结构已经在这两个类别中得到了进化保留,但它们在保护室如何打开以接受蛋白质并关闭以折叠它们方面确实不同而第一组伴侣蛋白需要可拆卸的环形分子盖为了打开和关闭腔室,第II组伴侣蛋白具有内置盖子“我们获得了足够分辨率的晶体结构,以便我们详细检查核苷酸状态的变化对II组伴侣蛋白中ATP结合和水解的影响</p><p> ,“Adams说”从这些结构中我们看到核苷酸感应环监测ATP结合位点的变化,并在整个伴侣蛋白中传递这些信息</p><p>功能分析进一步表明核苷酸感应环区使用该信息来控制ATP结合率和水解,反过来控制蛋白质折叠反应的时间“双环伴侣蛋白com plex具有多个亚基,分为三个域 - 顶端,中间和赤道 对于II组伴侣蛋白,关闭蛋白质折叠的盖子导致所有三个结构域作为单个刚体旋转,导致腔室的构象变化,使得蛋白质内部被折叠</p><p>伴侣蛋白结构域的同步旋转依赖于与核苷酸感应环提供的所有亚基的通讯在确定核苷酸感应环及其在II组伴侣蛋白折叠中的控制作用时,亚当斯和他的同事们可能已经开辟了一条改良蛋白质的新途径 - 折叠活动可以设计“错误折叠的蛋白质和病理状态之间的密切关系已被充分记录,”亚当斯说:“由于蛋白质折叠需要ATP水解,因此有可能设计出一种促进蛋白质折叠更慢或更快的核苷酸感应环给定伴侣蛋白中的活性例如,这可以用于增加人的蛋白质折叠活性n伴侣蛋白,或者可能减少错误折叠的蛋白质的细胞积累,这可能导致疾病和其他问题“使Adams及其同事解决核苷酸感应环的三维晶体结构并确定其在蛋白质中的关键作用的关键因素II组伴侣蛋白的折叠是伯克利结构生物学中心独特的蛋白质晶体学能力BCSB为伯克利实验室的高级光源(ALS)运行五种蛋白质结晶光束线,这是美国能源部科学办公室用于同步辐射的国家用户设施,并且是第一个世界第三代光源的研究对于这项特殊的研究,亚当斯和他的同事使用了ALS光束线821和822,它们由超导弯曲磁场驱动,产生更高能量的X射线,这些X射线被优化用于研究生物分子的单晶在这项研究中,亚当斯和他的同事研究了古细菌的伴侣蛋白随后的研究,他们将应用他们学到的东西来研究被称为TRiC的伴侣蛋白,这是人类的伴侣蛋白“我们相信伴侣蛋白已经进化到特定底物上,并且不同生物体中伴侣蛋白的蛋白质折叠率可能差别很大</p><p> ,“亚当斯说:”与ATP水解有关的变化的结构和生物化学鉴定为每种伴侣蛋白的蛋白质折叠的复杂难题提供了重要见解“这项工作是作为蛋白质折叠机械中心的一部分进行的,NIH路线图 - 支持的纳米医学发展中心BCSB部分由美国国立卫生研究院和国家普通医学研究所和霍华德休斯医学研究所提供支持资料来源:劳伦斯伯克利国家实验室图片: