Os Cientistas determinam estruturas moleculars da proteína bacteriana de AlkB e de sua proteína humana correspondente, ABH2

Uma equipe de cientistas da Universidade de Chicago mostrou como duas proteínas encontram e reparam o material genético danificado dentro das pilhas.

Uma proteína detecta e repara dano nas pilhas malignos que podem resultar de algum tipo de terapia do cancro. Em um papel publicado na introdução do 24 de abril da Natureza do jornal, a equipe levantou a possibilidade de projetar uma molécula que poderia interferir com o processo do reparo, fazendo o tratamento contra o cancro mais eficaz.

Chuan, Professor Adjunto na Química, conduziu a equipe. Seu co-authors Arroz incluído de Phoebe, Professor Adjunto na Bioquímica e na Biologia Molecular na Universidade de Chicago, e cinco pesquisadores de seu laboratório: Cai-Guang Yang, Chengqi Yi, Erica Duguid, Christopher Sullivan, e Xing Jian. Seu trabalho foi apoiado pelos Institutos de Saúde Nacionais, o W.M. Keck Fundação e o Arnold e a Fundação de Mabel Beckman.

Em seu papel da Natureza, os cientistas determinados, pela primeira vez, as estruturas de cristal (que mostram a estrutura tridimensional dos átomos) de dois relacionaram o ADN dobro-encalhado limitado proteínas do ADN-reparo: uma proteína bacteriana chamou AlkB, e uma proteína humana correspondente, ABH2. Os Cientistas têm procurado as estruturas destas proteínas compreender melhor como executam seus papéis chaves em reparar o ADN.

A proteína bacteriana pode ligar ao único ou ADN dobro-encalhado. As costas separam durante o processo da réplica, mas a proteína bacteriana evita os últimos. “Isto é muito estranho, porque a maioria outras de proteínas do reparo do ADN preferem dobro-encalhado,” Ele disse. A proteína de AlkB evita o ADN dobro-encalhado porque o ligar toma mais energia.

“o ADN Dobro-Encalhado é rígido. Único-É Encalhado muito flexível,” Explicou. “Você pode causar todos os tipos da distorção único-encalhados dentro sem pagar a pena muito energética.”

Muitos laboratórios tentaram em vão resolver a estrutura da proteína bacteriana com ADN dobro-encalhado. Falharam porque esta família das proteínas liga o ADN fraca, que foils a aplicação de métodos crystallographic tradicionais, Disse. Sua equipe reforçou o complexo cruz-ligando o ADN à proteína.

As estruturas de cristal Precedentes desta proteína incluíram somente um segmento muito curto, único-encalhado do ADN, e não revelaram todas suas interacções com as costas maiores, mais biològica relevantes do ADN.

“A técnica que se usaram para crescer estes cristais é muito inteligente,” disse o Arroz, que serviu como o crystallographer da equipe. “É uma aplicação agradável da química a resolver perguntas importantes na biologia.

“Sabendo que partes da enzima são importantes para interagir com o ADN dobro-encalhado e que partes faltam quando preferiria uma única costa nos ajudarão a prever as funções das proteínas relacionadas,” Arroz disse.

Dito Ele: “Nós estamos aplicando agora esta mesma estratégia a todos os tipos de outros complexos proteína-ADN.”

O AlkB e as proteínas ABH2 reparam dano do alkylation ao ADN, incluindo o dano causado por tratamentos contra o cancro alkylating. O Alkylation é a adição de determinados grupos químicos ao ADN e é particularmente prejudicial às pilhas ràpida crescentes tais como as cancerígenos.

Em uma revelação inesperada no ano passado, uma equipe pesquisadores Europeus dos estudos publicados que identificaram um gene da obesidade nos seres humanos que pertencesse à mesma família das proteínas que AlkB. Um defeito neste gene, FTO, é associado com um ganho de peso de quase sete libras.

“É surpreendente e excitando para ver que a função do demethylation está ligada à obesidade,” Disse. O “Methylation é um tipo de alkylation que é usado para regular a expressão genética.” Um de seus objetivos futuros é determinar a função da proteína de FTO.

Entre suas muitas funções, as proteínas controlam reacções químicas na pilha girando genes de vez em quando. “Esta família das proteínas pôde usar o demethylation como um sinal regular a activação do gene,” disse. “Mas este tipo de demethylation por AlkB e por FTO foi ligado nunca à activação do gene no passado.”

Vigia uma equipa de investigação de aproximadamente 20 estudantes e de cientistas pos-doctoral, que ocupe quase uma metade de uma asa no terceiro assoalho do Centro de Gordon para a Ciência Integrative. A equipe recolhe a maioria de seus dados no Ministério do Fotão Avançado Source da Energia no Laboratório Nacional de Argonne.

No curso de muitas visitas de levantamento de dados a Argonne, É equipe tornou-se bem-familiar com os cientistas atribuídos a Structural Biology Center do laboratório e a BioCARS (Centro para Fontes de Radiação Avançadas). “Depois Que aprenderam deste trabalho, forneceram algumas ideias novas que nós estamos colaborando sobre,” Ele disseram.

Advertisement