University of Maryland peneliti telah menjelaskan, untuk pertama kalinya, mengapa hubungan antara sel-mengatur molekul protein yang disebut ubiquitins menentukan fungsi mereka.
Sebagaimana dilaporkan dalam sebuah makalah dalam edisi 10 Juni jurnal Molecular Cell , Maryland biokimia profesor David Fushman dan tim risetnya menggunakan resonansi magnetik nuklir untuk mengungkap mekanisme yang lisin yang menghubungkan ubiquitins seperti mutiara di kalung yang menentukan operasi selular rantai ubiquitin mengatur.
"Kami mengkonfirmasi bahwa hubungan menentukan cara ubiquitins berbaris, yang, pada gilirannya, menentukan bentuk rantai ubiquitin dan fungsinya sinyal," kata Fushman.
Pemahaman yang lebih baik kerja ubiquitins dapat membantu mengarah kepada metode baru terapi obat untuk pengobatan kanker atau penyakit neurodegenerative, seperti Alzheimer dan Parkinson.
Hidup sampai nama mereka, molekul ubiquitin ditemukan di mana-mana dalam kehidupan sel manusia, menyebut tembakan untuk hampir semua sel tidak. "Ubiquitins terlibat dalam mengatur hampir setiap aspek kehidupan sel," kata Fushman, "dari mitosis untuk pertumbuhan komunikasi untuk kematian sel."
Sama pentingnya dengan ubiquitins yang, bagaimanapun, para ilmuwan hanya mulai membuka rahasia bagaimana molekul pergi tentang bisnis mereka. Salah satu hal yang mereka tahu adalah bahwa ubiquitins dapat dihubungkan ke satu sama lain, seperti mutiara di kalung. Ketika terpasang ke protein, tag ubiquitin bertindak sebagai sinyal ke sel yang menentukan takdir protein. "String" yang memegang ubiquitins bersama-sama dalam rantai adalah asam amino lisin.
Sementara ubiquitins identik, rantai tidak. Mereka dapat terhubung melalui salah satu dari tujuh lysines di ubiquitin. Mengatur sinyal berbeda yang dikirim dari konfigurasi yang berbeda dari ubiquitins terhubung. Sebagai contoh, rantai dihubungkan dengan Lysine-63 (Lys-63) yang terlibat dalam reparasi DNA dan respon inflamasi. Para ubiquitins terhubung melalui Lysine-48 (Lys-48) protein target yang perlu dibuang untuk degradasi di 'shredder molekuler' disebut proteasome.
"Kami tahu bahwa rantai terbuat dari molekul yang sama, tetapi mereka memberikan sinyal yang berbeda," kata Fushman, "Kenapa? Apa yang membuat rantai ini begitu berbeda? "
Laboratorium Fushman sudah menemukan sebelumnya bahwa dua ubiquitins terkait melalui Lys-48 dapat menempel satu sama lain dalam larutan, sedangkan Lys-63 ubiquitins tidak bisa. "Satu sisi ubiquitin hidrofobik, air 'ketakutan' itu," kata Fushman. "Ini molekul mencoba untuk menyembunyikan samping yang dengan tetap berpegang pada satu sama lain, seperti Velcro, membentuk apa yang kita sebut kontak hidrofobik."
"Kami tahu bahwa Lys-48 hubungan memungkinkan unit membengkokkan rantai dan membuat kontak, atau memiliki 'konformasi yang kompak." Rantai Lys-63, di sisi lain, lurus - yang ubiquitins tidak dapat membuat kontak hidrofobik.