TSRI rozwija ścisłą formalnie mapę powikłane cząsteczkowe maszyny w komórkach

Published on June 6, 2014 at 9:29 AM · No Comments

Drużyna prowadząca badaczami przy the scripps research institute (TSRI) używał postępowe elektron mikroskopii techniki ustalać pierwszy ścisłą formalnie mapę mediator, jeden wielkie i powikłanych "cząsteczkowych maszyn" w komórkach najwięcej.

Mediator jest kluczowy dla przepisu najwięcej gen aktywności i pracuje w komórkach wszystkie roślina i zwierzę. Kartografować swój od nowotworu odziedziczeni rozwojowi nieład który zawiera więcej. niż dwa tuzin unikalna proteina reprezentuje znaczącego postęp w podstawowej komórki biologii i musi zrzucać światło na stanach medycznych wymaga mediatora dysfunkcja

Znalezienie demonstruje jak ostatnio rozwijać cząsteczkowe zobrazowanie metody mogą stosować charakteryzować wielkich i znacząco proteinowych kompleksy.

" powiedział TSRI profesora nadzwyczajnego Francisco J. Asturias starszy autor nauka 2014 czasopismo komórką., która publikował na Czerwu 5, "jak, jak, jak te maszyn wielki cząsteczkowy spojrzenie będzie krytyczny dla lepszy zrozumienia wiele kluczowi procesy w komórkach Być sprawnie ustalać, organizują i ruszają się,"

Powikłana maszyna

Szczegółowa mapa mediator przychodzi prawie 20 rok po kompleksu najpierw opisywał uniwersytet stanforda biolożką Roger Kornberg i kolegami. Kornberg opóźniony czyj lab członkowie at the time zawrzeć Asturias, wygrywał nagrodę nobla dla jego pracy na genu transkrybowania maszynerii komórki.

Ten genu transkrybowania maszyneria rozwijająca wykonywać jeden rutynowe i podstawowe funkcje w biologii, mianowicie kopiowanie informacja szyfrująca w DNA geny w przenośnego RNA "kopie" - niektóre z czego pobyt i praca w komórki jądrze, podczas gdy inny wychodzą jądro i tłumaczą w proteiny.

Each komórka swój swój wzór genu transkrybowania aktywność, ustalającego wykonawczym systemem w którym bawić się niezbędnego rola mediator. Ogromny mediatora kompleks umożliwia transkrybowanie czynników i innych wykonawczych protein wpływać RNA polymerase II który właściwie wykonuje transkrybowanie.

Rozumieć dokładnie potrzebowali ścisłego 3-D modela swój architektura wliczając lokacj wszystkie swój subunit proteiny, naukowowie, jak mediator robi swój pracie i opis różny conformations mediator może adoptować wpływać interakcje między innymi składnikami transkrybowanie maszyneria.

Jakkolwiek, mediator jest ogromny biologicznymi standardami: wersja znajdująca w drożdże 25 odrębnych proteinowych subunits i ludzka wersja 30. Ja jest także wysoce elastyczny. Że kombinacja ampuła rozmiar, wysoka złożoność i wysoka elastyczność, robi mię biednego kandydata dla wysoka rozdzielczość zobrazowanie metod tak jak Radiologiczna krystalografia lub jądrowa rezonans magnetyczny spektroskopia.

Jako postdoctoral badacz w Kornberg laboratorium w 1990s, Asturias pomóc pioniera use "pojedynczej cząsteczki" elektron mikroskopia (EM) dla zobrazowania wielcy transkrybowanie kompleksy tak jak mediator. Cząsteczki EM wymaga brać tysiące oddzielni EM wizerunki cząsteczka bardzo interesu "hałaśliwie" wizerunki które przedstawiają cząsteczkę w różnych orientacjach w liczbie różni conformations i być może także., Wszystkie te dane muszą filtrujący i wypośrodkowywają zmniejszać hałas i poddawać się pożytecznie 3-D obrazki. W 1999 nauce w nauce, Asturias i koledzy używaliśmy wczesną formę cząsteczki EM ustalać pierwszy szorstką strukturę pełny mediatora kompleks.

W dekadzie od tego czasu i połówce, Asturias grupa kontynuował używać EM techniki studiować mediatora. Inny używali o dużej zdolności techniki studiować indywidualnych mediatorów subunits lub porcje kompleks. Jakkolwiek, jasny i ścisły obrazek był nieuchwytny do teraz. jak całość struktury dostosowywa wpólnie

Obracać modela na swój głowie

Ustalać pełną strukturę wyraźnie zaczynaliśmy produkować wysoce czyste ilości standardowa drożdżowa wersja mediator puryfikaci proces, Asturias i jego koledzy jest ważnym wyzwaniem. Wtedy używali ten kolekcję mediator cząsteczki nagrywać z grubsza 85.000 EM wizerunków które kategoryzowali według conformation., Wypośrodkowywający te poddawał się jasnego 3D modela mediator struktura mimo to, postanowienie wokoło 18 Angstroms (1,8 billionths metr).

Używać rozmaity biochemicznego analizuje, wliczając odejmowania różni proteinowi subunits widzieć jak EM wizerunki zmieniający naukowowie byli sprawnie utożsamiać precyzyjne lokacje drożdżowi 25 mediatora proteinowi subunits.

To kartografować wynikam w całościowym przeglądzie stary szorstki model mediatora ogonu struktura. "Po tym jak lokalizowaliśmy wszystkie proteinowych subunits, uświadamialiśmy sobie, że kierowniczy moduł jest przy wierzchołkiem mediator nie dno jak był myśl," powiedział Lei Tsai, postdoctoral kumpel w Asturias laboratorium który był pierwszy autorem nauka., "Te nowi dane pomagali my robić sensowi wiele poprzedzające biochemiczne obserwacje."

Asturias i Tsai następnie kolaborujący z laboratorium Joan Joan i Ron jesteśmy inny Kornberg przy Stowers instytutem dla badania medyczne w Kansas City. Conaway drużyna pracował na ludzkim mediatorze, teraz provided czystych próbkach dla EM zobrazowania i biochemicznych analizach subunit lokacje.

Ten praca wyjawiał że ludzki mediator dzieli ten sam szeroką architekturę, insynuuje że ten struktura był, dla najwięcej części, chroni przez cały miliard rok które oddzielają drożdże i istoty ludzkie. ewolucja "Podstawowy jednakową całkowitą strukturę dwa mediatora," powiedział Tsai.

W ostatniej części nauka, Asturias i Tsai używaliśmy nowych formalnie dane pokazywać jak mediator prawdopodobnie zmienia swój conformation i różnorodnych transkrybowanie regulatory na inny. gdy ono oddziała wzajemnie z RNA polymerase z jednej strony,

"Ten nauka dawał my całkiem ostatecznemu obrazkowi mediator architektura i jak różni subunits organizują, więc my może zaczynać pracować w kierunku atomowego postanowienie modela," Asturias powiedział. "także chcemy rozumieć lepiej jak mediatorów antrakty z wszystkie tamte innymi proteinami właściwie wynosili transkrybowanie w regulującym sposobie."

W dodatku do Asturias, Tsai, Joan, Ron Conaway autory nauka, "Subunit architektura" i "Czynnościowi Modularni prześciełania Transcriptional mediatora kompleks", ", byliśmy Chieri Sato i Shigeo Sato Stowers instytut dla badania medyczne, także.

Badanie fundował w części i Helen Nelson badania medyczne funduszu przy Wielką Kansas City społeczności podstawą Krajowymi instytutami zdrowie. (dotacje R01 GM67167, R01 GM41628,)

Źródła the scripps research institute

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