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las fotos Cercano-atómicas de la resolución 3D muestran cómo la máquina biológica de la llave revela las proteínas problemáticas

Entregue la mano. Ése es cómo la nueva, cercano-atómica resolución, fotos tridimensionales muestra que una máquina biológica dominante revela una cinta de la proteína a través de su canal central.

La máquina es un complejo de la proteína llamado un disaggregase. Ayuda a tirón aparte las roscas de las proteínas problemáticas, misfolded que pueden acumular y llegar a ser tóxicas a las células; como las proteínas amiloideas asociadas a la enfermedad de Alzheimer. Las proteínas recuperadas después refolded o se destruyen para prevenir la disfunción y para mantener el balance en la célula.

Las estructuras fueron determinadas por una universidad de las personas Michigan-llevadas usando microscopia del cryo-electrón, y hechas en colaboración con investigadores en la Universidad de Pensilvania. Sus conclusión, que requirieron cerca de 200.000 horas de cómputo, se programan para ser publicadas el 15 de junio en ciencia.

Los científicos entendían previamente lo que hizo el disaggregase, pero no no exacto cómo trabajó.

“Aparece tirar de los substratos con de manera gradual, como un trinquete,” dijo el estudio mayor autor Daniel Southworth, profesor adjunto en el instituto de las ciencias de la vida del U-M, en donde se localiza su laboratorio, y en el departamento de la química biológica en la Facultad de Medicina del U-M.

“Es un proceso muy ordenado que se mueve alrededor de las seis subunidades de la máquina. Podemos ver cómo las proteínas en la máquina cambian entre diversos estados para asir sobre el sitio siguiente en el substrato. Había varios modelos que habían sido propuestos para cómo suceso éste; y ahora, por primera vez, podemos comenzar a ver qué está ocurriendo real.”

Las conclusión sugieren que pueda haber mecanismos similares en el trabajo más ampliamente a través de esta clase importante de las proteínas, que se llaman las proteínas del AAA; para las ATpasas asociadas a actividades celulares diversas. Otras piezas de la clase, por ejemplo, están implicadas en la réplica de la DNA y reparan. Las proteínas del AAA se encuentran en células de la instalación y del animal, así como en bacterias y virus.

Una mejor comprensión de mecanismos celulares puede informar al trabajo de los científicos cuando están intentando desarrollar las nuevas drogas o cavar más profundo en procesos biológicos, Southworth dijo.

“Nuestro estudio lo revela cómo las células pueden romper los agregados aparte tóxicos de la proteína para hacerles la solubilidad y para restablecer su función,” dijo. “Si queremos intentar aprovechar la potencia de estas máquinas moleculares, es importante tener una imagen clara de sus mecánicos.”

microscopia del Cryo-electrón; o cryo-EM; es un desarrollo, la tecnología de la imagen punta que implica instantáneamente el congelar de las proteínas en una capa delgada de la solución. Un haz de electrones enfocado entonces se utiliza para revelar la forma de estos objetos muy pequeños, nanómetro-clasificados. El análisis computarizado especializado es necesario combinar cientos de miles de fotos individuales, bidimensionales para montar la forma tridimensional en la resolución cercano-atómica.

La tecnología puede también arreglar las proteínas que están en diversos escenarios de un proceso biológico; así ayudando a juntar cómo una máquina biológica se mueve, cambios y funciones.

El instituto de las ciencias de la vida del U-M es casero a uno de los laboratorios del cryo-EM de la capota en el país.