Forskare bestämmer molekylärt strukturerar av bakterie- AlkB protein och dess motsvarande människaprotein, ABH2

Ett lag av Universitetar av Chicago forskare har visat hur två proteiner lokaliserar och reparerar skadada genetiska materiella inre celler.

Ett protein avkänner och reparerar skada i elakartade celler som kan resultera från en bestämd typ av cancerterapi. I ett pappers- som publiceras i April 24, utfärda av föra journal överNaturen, laget lyftte möjligheten av att planlägga en molekyl, som kunde störa med den processaa reparera, effektivare danandecancerbehandling.

Chuan ledde Han, AssistentProfessor i Kemi, laget. Hans co-författare inklusive Phoebe Rice, Förbundna Professor i Biochemistry och Molekylär Biologi på Universitetar av Chicago och fem forskare från hans laboratorium: Cai-Guang Yang, Chengqi Yi, Erica Duguid, Christopher Sullivan och Xing Jian. Deras arbete stöttades av MedborgareInstituten av Vård-, W.M.EN Keck Fundament och Arnolden och det Mabel Beckman Fundamentet.

I deras pappers- Natur, strukturerar forskarna som är beslutsamma, för den första tiden, kristallen (visningen den tredimensionella ramen av atoms) av släkta två DNA-reparerar proteiner som är destinerade till dubblett-strandad DNA: ett bakterie- protein kallade AlkB och ett motsvarande människaprotein, ABH2. Forskare hade varit sökande strukturerar av dessa proteiner för att förbättra förstår hur de utför deras huvudroller i att reparera DNA.

Det bakterie- proteinet kan röran till endera singeln eller dubblett-strandad DNA. Strandar separat under den processaa replicationen, men det bakterie- proteinet undviker sistnämnden. ”Är Detta mycket bisarrt, därför att mest annan DNA reparerar proteiner föredrar dubblett-strandat,”, sade Han. Det AlkB proteinet undviker dubblett-strandad DNA, därför att bandet det tar mer energi.

”är Dubblett-Strandad DNA styv. mycket böjlig,” Singel-Strandas Han förklarade. ”Kan Du orsaka alla sorter av distorsion, i singel-strandat, utan att betala mycket driftigt straff.”,

Många labb har misslyckat försökt att lösa strukturera av det bakterie- proteinet med dubblett-strandad DNA. De missade, därför att denna familj av proteinröraDNA svagt, som omkullkastar applikationen av traditionella crystallographic metoder, Honom sade. Hans lag förstärkte komplex, genom arg-att anknyta DNAEN till proteinet.

Den Föregående kristallen strukturerar av detta inklusive protein endast ett mycket kort, singel-strandat segmentera av DNA och avslöjde inte alla dess växelverkan med större, biologically relevant strandar av DNA.

”Är tekniken, att de som är van vid växer dessa kristaller, mycket klyftig,”, sade Rice, som tjänade som som lagets crystallographer. ”Är Det en trevlig applikation av kemi till att lösa som är viktigt, ifrågasätter i biologi.

”Veta vilken lappar av enzymet, var viktig för växelverkan med dubblett-strandad DNA och vilken lappar är saknat, då den skulle föredrar en singel strandar ska hjälper oss att förutsäga att fungerar av släkta proteiner,”, sade Rice.

Said Honom: ”Applicerar Vi nu denna samma strategi till alla sorter av andra komplex protein-DNA.”,

AlkBen och proteinerna ABH2 reparerar alkylationskada till DNA, däribland skadan som orsakas av alkylating cancerbehandlingar. Alkylation är tillägget av bestämda kemiska grupper till DNA och är bestämt skadlig till växande snabbt celler liksom cancerous.

I en oväntad utveckling i fjol, publicerade ett lag av Européforskare studier som identifierade en fetmagen hos människor, som hör hemma till den samma familjen av proteiner som AlkB. En hoppa av i denna gen, FTO, är tillhörande med en vägaaffärsvinst av nästan sju dunkar.

”Är Den överraska, och spännande att se, att demethylationen fungerar, anknytas till fetma,”, sade Han. ”Är Methylation en typ av alkylation som är van vid reglerar genuttryck.”, Ett av hans framtida mål är att bestämma fungera av FTO-proteinet.

Bland deras många fungerar, kontrollerar proteiner av och på kemiska reaktioner i cellen vid roterande gener. ”Denna familj av demethylationen för proteinstyrkabruk som en signalera som reglerar genaktivering,”, sade han. ”Bara denna typ av demethylationen vid AlkB och FTO har aldrig anknutits till genaktiveringen i förflutnan.”,

Han har uppsikt över ett forskninglag av ungefärligt 20 deltagare, och postdoctoral forskare, som upptar nästan halva av en, påskyndar på thirden däckar av Gordonen Centrerar för Integrative Vetenskap. Laget samlar mest av dess data på Avdelningen av Energis den Avancerade FotonKällan på det Argonne MedborgareLaboratoriumet.

Över jaga av många data-samling besök till Argonne är har Han laget blivit brunn-bekantad med forskarna som tilldelas till labb Strukturella Biologi, Centrerar och BioCARS (Centrera för Avancerade UtstrålningsKällor). ”Efter de som var lärda av detta arbete, dem g några nya idéer att vi samarbetar på,” sade Han.

Advertisement