De Onderzoekers brengen mechanisme aan het licht dat de regelende proteïnen van het celvervoer uitschakelt

Published on December 20, 2012 at 12:20 AM · No Comments

De Onderzoekers bij de ONEFFENHEID en van MPI Dortmund hebben het mechanisme aan het licht gebracht dat de regelende proteïnen van het celvervoer uitschakelt. Zij konden in detail oplossen hoe de centrale schakelaar eiwitRab met twee „eiwitvingers“ door zijn interactiepartners wordt beneden-geregeld. Het structurele en dynamische gegeven wordt door de onderzoekers gemeld die door Prof. Dr. Klaus Gerwert (Stoel van Biofysica, ONEFFENHEID) worden geleid en Prof. Dr. Roger S. Goody (Max Planck Institute voor Moleculaire Fysiologie, Dortmund, Duitsland) in de Online Vroege Uitgave van het dagboek PNAS. „In Tegenstelling Tot in de celgroei eiwitRas, die met slechts één „vinger“ geregeld is, hebben wij verrassend gevonden een twee-vinger mechanisme in Rab uitschakelt. Dit werpt een volledig nieuw licht op het functioneren van bepaalde enzymen, kleine GTPases, waartot Rab“ behoort, Klaus Gerwert verklaart.

De proteïnen van de Schakelaar verbonden aan diverse ziekten

In Tegenstelling Tot proteïnen Ras die de celgroei regelen, controleert Rab GTPases (ook genoemd proteïnen Rab) diverse vervoerverrichtingen tussen verschillende gebieden van een cel. Als het vervoersysteem wordt onderbroken, kunnen de ziekten zoals zwaarlijvigheid voorkomen. De proteïnen Rab werken als schakelaar, enkel zoals de proteïnen Ras. In de "aan"staat, is de high-energy molecule GTP verbindend, in de "uit"staat, de laag-energie het BBP. Het splijten van GTP aan het BBP wordt gekatalyseerd door de zo-genoemde proteïnen RabGAP. Zodoende, is GTP verdeeld in het BBP en fosfaat. Het onderzoekteam nam voor het eerst de onderliggende reactie in tijd en ruimte met de hoogste mogelijke atoomresolutie waar.

Eerst een momentopname, toen een gehele film

Gebruikend de structuuranalyse van de Röntgenstraal, bepaalden de onderzoekers eerst de ruimtestructuur van de complexe proteïne. De gegevens toonden een vinger van aminozuurarginine, en een middelvinger van glutamine. De arginine vinger werd reeds gekend van Ras. De glutaminevinger is nieuw en verrassend. RabGAP doordringt in de GTP-Bindende zak van Rab met beide vingers en versnelt het splijten GTP meer dan vijf grootteordes. Biophysicists namen dit dynamische proces in echt waar - tijd gebruikend de spectroscopie FTIR. „In tegenstelling tot Röntgenstraal geeft de structuuranalyse, de spectroscopie FTIR niet alleen ons een momentopname van de reactie, maar een volledige film“, zegt PD Dr. Carsten K-tting. Het resultaat: beide katalytische vingers doordringen gelijktijdig in de GTP-Bindende zak en verlaten het met het fosfaat dat van GTP wordt gespleten.

Medisch interessant mechanisme

In hun experiment, onderzochten de onderzoekers eiwitRab1b en RabGAP TBC1D20. Andere proteïnen Rab en RabGAPs zijn gelijkaardig aan deze twee vertegenwoordigers. „Zo, veronderstellen wij dat zij ook via een twee-vinger mechanisme“ op elkaar inwerken, speculeert Konstantin Gavriljuk. De capaciteit van het twee-vinger systeem veranderde proteïnen ook om uit te schakelen Rab, d.w.z. veranderde GTPases, kon ook medisch zeer interessant zijn. Het zou denkbaar zijn om kleine molecules te ontwikkelen die het twee-vinger mechanisme, nabootsen en zo andere mutant GTPases, zoals Ras uitschakelen, die ongecontroleerde de groeisignalen uitzendt en zo betrokken bij tumorvorming is.

Bron: Ruhr-universitair Bochum

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski