科学者は AlkB 細菌の蛋白質および対応する人間蛋白質、 ABH2 の分子構造を定めます

科学者シカゴ大学のチームは 2 つの蛋白質がどのようにセルの中の損なわれた遺伝物質を見つけ、修理するか示しました。

1 つの蛋白質はある特定のタイプの癌療法に起因するかもしれない悪性のセルの損傷を検出し、修理します。 ジャーナル性質の 4 月 24 日問題で出版されたペーパーではチームは癌治療をより有効にさせる修理プロセスと干渉できる分子を設計する可能性を上げました。

Chuan 彼はの化学の助教授、チームを導きました。 彼のシカゴ大学で生物化学および分子生物学の Phoebe の含まれた米、助教授、および彼の実験室からの 5 人の研究者を共著します: CAI 広ヤン、 Chengqi イ、エリカ Duguid、クリストファーサリバン、および Xing Jian。 作業は健康のある各国用協会によって、 W.M. Keck Foundation および Mabel アーノルドおよび Beckman の基礎サポートされました。

彼らの性質のペーパーでは、はじめて定められた、科学者は 2 の結晶構造 (原子の三次元フレームワークを示す) DNA 修理蛋白質によって区切られた二重残された DNA を関連付けました: 細菌蛋白質は AlkB および対応する人間蛋白質、 ABH2 を呼出しました。 科学者によってはよりよく DNA のか修理に於いての彼らの重要な役割をどのように行うか理解するようにずっとこれらの蛋白質の構造が努めていました。

細菌蛋白質は単一か二重残された DNA に結合できます。 繊維は複製プロセスの間に分かれますが、細菌蛋白質は後者を避けます。 「これは他のほとんどの DNA 修理蛋白質が二重残されて好むのでと、非常に風変わり」彼言いましたです。 AlkB 蛋白質はそれを不良部分がより多くのエネルギーを取るので二重残された DNA を避けます。

「二重残された DNA は堅いです。 非常に適用範囲が広い」、彼は説明しました単一残されます。 「により大いに精力的な罰を支払わないで単一残されるいろいろな種類のゆがみを引き起こすことができます」。

多くの実験室は不運にも二重残された DNA が付いている細菌蛋白質の構造を解決するように試みました。 それらは蛋白質のこの系列が従来の結晶学方法のアプリケーションを失敗させる DNA を弱く結合するので、失敗しましたと、彼は言いました。 彼のチームは蛋白質に DNA の交差リンクによって複合体を補強しました。

この蛋白質の前の結晶構造は DNA の非常に短い、単一残されたセグメントをだけ含み、 DNA のより大きい、もっと生物学的に関連した繊維との相互作用すべてを明らかにしませんでした。

「これらの水晶を育てるそれらがのが常であった技術非常に利発です」、はチームの crystallographer として役立った米を言いました。 「それは生物学の重要な質問の解決へ化学の素晴らしいアプリケーションです。

「好む時どの部分が抜けているか酵素のどの部分が二重残された DNA との相互作用のために重要であるおよび単一繊維私達が関連蛋白質の機能を予測するのを助けるか知っています」と Rice は言いました。

前述彼: 「私達は他のいろいろな種類の蛋白質 DNA 複合体に今適用していますこの同じ作戦を」。

AlkB および ABH2 蛋白質はアルキル基を導入する癌治療によって与えられる損害を含む DNA へのアルキル化の損傷を、修理します。 アルキル化は DNA へある特定の化学グループの付加、癌性物のような急速に成長のセルに特に有害です。

去年予想外の開発では、 AlkB と蛋白質の同じ系列に属する人間の肥満の遺伝子を識別したヨーロッパの研究者によって出版される調査のチーム。 この遺伝子、 FTO の欠陥はほぼ 7 ポンドの体重増加と、関連付けられます。

「それは意外であり、 demethylation 機能が肥満にリンクされることを見るために刺激します」と彼は言いました。 「メチル化遺伝子発現を調整するのに」。は使用されているタイプのアルキル化です 彼の未来の目的の 1 つは FTO 蛋白質の機能を定めることです。

多くの機能の間で、蛋白質は遺伝子をそしてつけることによってセルの化学反応を制御します。 「蛋白質のこの系列遺伝子のアクティブ化を調整するシグナルとして demethylation を使用するかもしれません」はと彼は言いました。 「しかしこのタイプの AlkB および FTO による demethylation は遺伝子のアクティブ化に決して以前リンクされませんでした」。

彼は統合的な科学のためのゴードンの中心の第 3 床の 1 つの翼のほぼ半分を占めるおよそ 20 人の学生および博士課程終了後の科学者の調査チームを監督します。 チームは Argonne の国立研究所で進められた光子ソースエネルギー省でデータのほとんどを集めます。

Argonne への多くのデータ収集の訪問の間に、彼はチームなりました実験室の構造生物学の中心および BioCARS (高度の放射ソースのための中心) に割り当てられる科学者を十分知っているようにです。 「彼らがこの作業の学んだ後、私達が協力しているというある新しい考えをと」、彼言いました提供しました。

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