Gli Scienziati determinano le strutture molecolari della proteina batterica di AlkB e della sua proteina umana corrispondente, ABH2

Un gruppo degli scienziati dell'Università di Chicago ha indicato come due proteine individuano e riparano il materiale genetico nocivo dentro le celle.

Una proteina individua e ripara il danno in celle maligne che possono derivare da certo tipo di terapia del cancro. In un documento pubblicato nell'emissione del 24 aprile della Natura del giornale, il gruppo ha sollevato la possibilità di progettazione della molecola che potrebbe interferire con il processo di riparazione, rendente il trattamento del cancro più efficace.

Chuan, Assistente Universitario in Chimica, piombo il gruppo. Suo co-authors il Riso incluso di Phoebe, il Professore Associato nella Biochimica e nella Biologia Molecolare all'Università di Chicago e cinque ricercatori dal suo laboratorio: Cai-Guang Yang, Chengqi Yi, Erica Duguid, Christopher Sullivan e Xing Jian. Il Loro lavoro è stato supportato dagli Istituti della Sanità Nazionali, il W.M. Keck Foundation ed il Arnold e le Fondamenta di Mabel Beckman.

In loro documento della Natura, gli scienziati determinati, per la prima volta, i sistemi cristallini (che mostrano la struttura tridimensionale degli atomi) di due hanno riferito le proteine della DNA-riparazione limitate al DNA a doppia elica: una proteina batterica ha chiamato AlkB e una proteina umana corrispondente, ABH2. Gli Scienziati stavano cercando le strutture di queste proteine per capire meglio come eseguono i loro ruoli chiave nella riparazione del DNA.

La proteina batterica può legare ad unico o al DNA a doppia elica. I fili separano durante il trattamento della replica, ma la proteina batterica evita gli ultimi. “Questo è molto bizzarro, perché la maggior parte delle altre proteine della riparazione del DNA preferiscono a doppia elica,„ Lui ha detto. La proteina di AlkB evita il DNA a doppia elica perché legarlo cattura più energia.

“Il DNA a doppia elica è rigido. Unico È Incagliato molto flessibile,„ Ha spiegato. “Potete causare tutti i tipi di deformazione dentro unico incagliata senza pagare la pena molto energetica.„

Molti laboratori hanno tentato senza successo di risolvere la struttura della proteina batterica con il DNA a doppia elica. Sono venuto a mancare perché questa famiglia delle proteine lega debolmente il DNA, che sventa l'applicazione dei metodi cristallografici tradizionali, Ha detto. Il Suo gruppo ha rinforzato il complesso inter-collegando il DNA alla proteina.

I sistemi cristallini Precedenti di questa proteina hanno compreso soltanto un segmento molto breve e unico incagliato di DNA e non hanno rivelato tutte le sue interazioni con i più grandi, fili più biologicamente pertinenti di DNA.

“La tecnica che hanno usato per coltivare questi a cristallo è molto abile,„ ha detto il Riso, che ha servito da cristallografo del gruppo. “È un'applicazione piacevole di chimica a risolvere le domande importanti nella biologia.

“Conoscendo quali pezzi dell'enzima sono importanti per l'interazione con il DNA a doppia elica e quale pezzi mancano quando preferirebbe un singolo filo ci aiuteranno a predire le funzioni delle proteine relative,„ Rice ha detto.

Detto Lui: “Ora stiamo applicando questa stessa strategia a tutti i tipi di altri complessi proteina-DNA.„

Il AlkB e le proteine ABH2 riparano il danneggiamento di alchilazione di DNA, compreso il danno causato dai trattamenti del cancro d'alchilazione. L'Alchilazione è l'aggiunta dei gruppi chimici sicuri a DNA ed è particolarmente nociva alle celle rapido crescenti come quelle cancerogene.

In uno sviluppo inatteso l'anno scorso, un gruppo degli studi pubblicati ricercatori Europei che hanno identificato un gene dell'obesità in esseri umani che appartiene alla stessa famiglia delle proteine di AlkB. Un difetto in questo gene, FTO, è associato con un'obesità di quasi sette libbre.

“È sorprendente ed eccitando per vedere che la funzione di demethylation è collegata all'obesità,„ Ha detto. “La Metilazione è un tipo di alchilazione che è usata per regolamentare l'espressione genica.„ Uno dei suoi scopi futuri è di determinare la funzione della proteina di FTO.

Fra le loro molte funzioni, le proteine controllano le reazioni chimiche nella cella accendendo i geni fuori e. “Questa famiglia delle proteine potrebbe usare il demethylation come segnale regolamentare l'attivazione del gene,„ ha detto. “Ma questo tipo di demethylation da AlkB e da FTO non è stato collegato mai all'attivazione del gene nel passato.„

Sorveglia un gruppo di ricerca di circa 20 studenti e degli scienziati postdottorali, che occupa quasi una metà di un'ala sul terzo pavimento del Centro di Gordon per Scienza Integrante. Il gruppo raccoglie la maggior parte dei sui dati al Dipartimento Per L'Energia la Sorgente Avanzata del Fotone Al Laboratorio Nazionale di Argonne.

Nel corso di molte visite della raccolta dei dati a Argonne, È gruppo è stato ben-al corrente degli scienziati definiti a Structural Biology Center del laboratorio e a BioCARS (Centro per le Sorgenti Delle Radiazioni Avanzate). “Dopo Che hanno imparato di questo lavoro, hanno fornito alcune nuove idee che stiamo collaborando sopra,„ Lui hanno detto.

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