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le istantanee Quasi-atomiche di risoluzione 3D mostrano come il commputer biologico di tasto spiega le proteine problematiche

Consegni la mano. Quello è come la nuova, risoluzione quasi-atomica, istantanee 3-D indica che un commputer biologico chiave spiega un nastro di proteina attraverso il suo canale centrale.

Il commputer è un complesso della proteina chiamato un disaggregase. Aiuta la tirata a parte i thread delle proteine problematiche e misfolded che possono accumularsi e diventare tossiche alle celle; come le proteine dell'amiloide connesse con il morbo di Alzheimer. Le proteine recuperate poi refolded o si distruggono per impedire la disfunzione e mantenere il bilanciamento nella cella.

Le strutture sono state determinate da un'università da di gruppo guidato da Michigan facendo uso di microscopia dell'cryo-elettrone e sono state fatte in collaborazione con i ricercatori all'università della Pennsylvania. I loro risultati, che hanno richiesto circa 200.000 ore del calcolo, sono preveduti per essere pubblicati il 15 giugno nella scienza.

Gli scienziati precedentemente hanno capito che cosa il disaggregase ha fatto, ma non precisamente come ha funzionato.

“Sembra tirare i substrati con graduale, come un cricco,„ ha detto lo studio senior l'autore Daniel Southworth, un assistente universitario all'istituto di scienze biologiche di U-M, in cui il suo laboratorio è individuato e nel dipartimento della biochimica alla facoltà di medicina di U-M.

“È un trattamento molto ordinato che si muove intorno ai sei sottounità del commputer. Possiamo vedere come le proteine nel commputer riorganizzano fra gli stati differenti per afferrare sul sito seguente sul substrato. C'erano parecchi modelli che erano stati proposti per come questo accade; ed ora, per la prima volta, possiamo cominciare vedere che cosa realmente sta accadendo.„

I risultati suggeriscono che ci possano essere simili meccanismi sul lavoro più largamente attraverso questa classe importante di proteine, che sono chiamate proteine del AAA; per le atpasi connesse con le diverse attività cellulari. Altri membri della classe, per esempio, sono coinvolgere nel replicazione del dna e riparano. Le proteine del AAA sono trovate in celle dell'animale e della pianta come pure in batteri ed in virus.

Una migliore comprensione dei meccanismi cellulari può informare il lavoro degli scienziati quando stanno provando a sviluppare le nuove droghe o a ricercare più profondo nei trattamenti biologici, Southworth ha detto.

“Il nostro studio lo rivela come le celle possono separare i cumuli tossici della proteina per rendere loro la sostanza solubile e per riparare la loro funzione,„ ha detto. “Se vogliamo provare a sfruttare la potenza di questi commputer molecolari, è importante avere una chiara maschera dei loro meccanici.„

microscopia dell'Cryo-elettrone; o cryo-EM; è un'evoluzione, tecnologia dell'immagine di avanguardia che comprende istantaneamente congelare le proteine in uno strato sottile della soluzione. Un raggio degli elettroni messo a fuoco poi è utilizzato per rivelare la forma di questi oggetti molto piccoli, nanometro di taglia. L'analisi computerizzata specializzata è necessaria combinare le centinaia di migliaia di diverse, istantanee bidimensionali per montare la forma 3-D a risoluzione quasi-atomica.

La tecnologia può anche selezionare le proteine che sono nelle fasi differenti di un processo biologico; così contribuendo a radunare come un commputer biologico si muove, cambiamenti e funzioni.

L'istituto di scienze biologiche di U-M è domestico ad uno dei laboratori di cryo-EM della cima nel paese.