과학자들은 박테리아 AlkB 단백질 및 해당 인간의 단백질, ABH2의 분자 구조를 결정

의 팀 시카고 대학의 과학자들은 두 가지 단백질이 찾아 손상된 세포 내부에 유전 물질을 복구하는 방법 나타났습니다.

한 단백질은 암 치료의 특정 유형에서 발생할 수 있습니다 악성 세포의 손상을 감지하고 수리. 과학 잡지 네이쳐 (Nature)의 4월 24일 월호에 발표된 논문에서, 팀은 암 치료보다 효과적으로 만들고 복구 프로세스를 방해할 수있는 분자를 설계의 가능성을 높였다.

Chuan 그는, 화학 조교수는 팀을 이끌었다. 카이 - Guang 양 Chengqi 이순신, 에리카 Duguid, 크리스토퍼 설리반, 그리고 싱 지앤 : 그의 공동 저자 피비 쌀, 시카고 대학에서 생화학과 분자 생물학의 조교수, 다섯 연구자 자신의 실험실에서 포함되어 있습니다. 그들의 작품은 건강, WM 중사님 재단과 아놀드과 로벨 베크 만 재단의 국립 연구소에 의해 지원되었다.

그들의 자연 종이에서는, 과학자들이 결정, 처음, 크리스탈 이중 좌초된 DNA에 바인딩이 관련된 DNA - 수리 단백질의 구조 (원자의 3 차원 구조를 보여주는) AlkB라는 세균 단백질, 그리고 해당 인간의 단백질, ABH2. 과학자들은 더 그들이 DNA를 수리에서 중요한 역할을 수행하는 방법을 이해하기 위해 이러한 단백질의 구조를 찾고 있었다.

박테리아 단백질 중 단일 또는 이중 좌초된 DNA에 바인딩할 수 있습니다. 복제 과정에서 별도의 긴하지만 세균성 단백질은 후자를 방지합니다. "대부분의 다른 DNA 수리 단백질은 두 번 좌초 선호하기 때문에 이것은 매우 기묘한있다"고 말했다. 바인딩이 더 많은 에너지를 소요하기 때문에 AlkB 단백질은 두 번 좌초 DNA를 방지합니다.

"두 번 좌초 DNA가 엄격한입니다. 단일 좌초은 매우 유연하다"고 설명했다. "당신은 많은 에너지 벌금을 지불하지 않고도 단일 좌초의 왜곡 모든 종류의 원인이 될 수 있습니다."

대부분의 실험실은 실패를 두 번 좌초 DNA와 세균성 단백질의 구조를 해결하기 위해 시도했습니다. 단백질이 가족이 전통적인 crystallographic 방법의 응용 프로그램을 포일하는, 약하게 DNA를 바인딩하기 때문에 그들은 실패라고 그는 말했다. 그의 팀은 단백질에 DNA를 상호 연결하여 복잡한을 강화.

이 단백질의 이전 결정 구조는 DNA만을 아주 짧은 단일 좌초 세그먼트를 포함하고, DNA의 더 크고 생물학 관련 가닥와의 상호 작용을 모두 공개하지 않았다.

"그들이 결정 성장을하는 데 사용되는 기술은 매우 똑똑"팀의 crystallographer 역임 쌀 말했다. "그것은 생물학에서 중요한 질문을 해결하기 위해 화학의 좋은 응용 프로그램입니다.

"효소의 조각을 두 번 좌초 DNA와 어떤 관련 단백질의 기능을 예측하는 데 도움이 될 것입니다 그것은 하나의 가닥을 선호하면 조각이 누락되었습니다와 상호 작용에 중요한 어떤 아는"라이스는 말했다.

그는 말했다 : "우리는 지금 다른 단백질의 DNA 단지 모든 종류의이 같은 전략을 적용하는 것"이​​라고 말했다.

암 치료를 alkylating에 의한 피해를 포함한 DNA와 AlkB 및 ABH2 ​​단백질 수리 알킬화 손상. 알킬화는 DNA 특정 화학 그룹의 추가되는 등 암뿐 아니라 빠르게 성장하는 세포를 특히 유해 있습니다.

예상치 못한 개발 작년 유럽 연구자들의 팀이 AlkB로 단백질 같은 가족에 속하는 인간의 비만 유전자 확인 연구를 발표했다. 이 유전자, FTO에 결함이 거의 칠파운드의 체중 증가와 연결되어 있습니다.

"그것은 demethylation 기능이 비만에 연결되어 있는지 놀라게하고 흥분"고 말했다. "Methylation은 유전자 발현을 조절하는 데 사용됩니다 알킬화의 일종입니다." 자신의 미래 목표 중 하나는 FTO 단백질의 기능을 결정하는 것입니다.

그 많은 기능 중에서, 단백질은 유전자를 해제 및함으로써 세포의 화학 반응을 제어합니다. "단백질의이 가족이 유전자 활성을 조절하는 신호로 demethylation을 사용할 수있다"고 말했다. "하지만 AlkB 및 FTO에 의해 demethylation 이런 종류의 과거에 유전자 활성화에 연결된 적이 있습니다."

그는 통합 과학에 대한 고든 센터의 3 층에 하나는 날개의 거의 절반 차지하고 약 20 학생 및 박사 후 과학자의 연구 팀을 총괄하고 있습니다. 팀은 Argonne 국립 연구소에서 에너지의 고급 광자 소스의학과에서 해당 데이터의 대부분을 수집합니다.

Argonne 많은 데이터 수집 방문의 과정 동안, 그는 팀이 실험실의 구조 생물학 센터와 BioCARS (고급 방사선 소스 센터)에 할당된 과학자와 잘 알게되었다. "그들은이 작품을 알게되면, 그들은 우리가 공동있어 몇 가지 새로운 아이디어를 제공하는 것"이​​라고 말했다.

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