調査は核気孔の複合体が核から mRNAs をどのように運ぶか解きます

細胞質と呼出される細胞核と主要な区域間の永続的な警護はたくさんの核気孔の複合体と呼出される巨獣蛋白質の構造または NPCs です。 NPCs はそして行く何が丁度警護している細胞核の警備員のよう、堅くです。 各構造は私達の体で最も大きい蛋白質の複合体の NPCs にいくつかを作る約 1,000 の蛋白質分子を含んでいます。 NPCs の最も著しい顧客の 1 つはメッセンジャー RNAs として知られている分子のクラスまたは mRNAs です。 これらは核からの蛋白質に変換される、細胞質に遺伝命令を運ぶメッセンジャーです。

しかし NPC が核から mRNAs をどのように運ぶか今でもミステリーです。

「mRNAs NPCs によって運ばれる最も大きい貨物の 1 つであり全プロセスはわずかに秒ちょうど発生します」、は André Hoelz の教授、相続財産の医学研究の協会の調査官および Caltech の (HMRI)化学のハワード・ヒューズの医学の協会の能力 (HHMI)学者を言います。 「これがどのように働くかありました生物学の最も大きい未解決問題の 1 つは」。

NPCs は複数の病気と関連付けられます。 複合体内の蛋白質への突然変異は筋萎縮性側索硬化症のような運動ニューロンの病気にリンクされ (ALS)、彼らの NPCs の機能の欠陥があるためにハンティントンの病気の人々は知られています。

性質の通信連絡、 Hoelz および彼のグループの 6 月 13 日問題の新しい調査では--ダニエル林 (PhD 「17)、前の大学院生、およびサラ CAI MIT で生物医学的な研究のための Whitehead の協会で今 Caltech で著先導されるの Caltech の学生--細胞質の mRNAs を落とすために責任がある人間 NPCs の特定のコンポーネントで最初の原子スケールの一見を報告して下さい。 NPC によって運ばれるべき mRNA のために核エクスポートの要因、タイプとの小さい蛋白質付かなければなりません。 その札は mRNA が NPC の中央輸送の通信系統を入力するようにする切符のようです。 mRNA が細胞質側面に達すれば、切符を手渡さなければなりません--さもなければ、 mRNA は核に再び移動でき符号化する蛋白質は作られて得ません。

X 線の結晶学、生物化学、酵素学および他の方法を含む一連の実験によって研究者は mRNA の分子に非付けるこのプロセスがヒト細胞でどのようにはじめてはたらくか示せました。

「それは mRNAs がセルの細胞質で落ちるとき」、言う林を起こること分子スケールで私達はスナップショットがの前にあった、今私達に映画が私達に丁度示すことをありますようにあり。

チームの新しい調査結果は少数の一連の結晶構造の取得によって人間 NPC のキー蛋白質構成部可能にされました。 それらの構成部の 1 つは Gle1 と呼出されます。 この蛋白質の三次元構造はずっとイーストで前に得られていますが、人間の等価異形暗号のためにそうすることは挑戦に残りました。 イースト Gle1 の生化学的な特性の調査によって、研究者は Nup42 と呼出された Gle1 を安定させるために別の蛋白質が必要となったことを把握できました。 次にこれを知っていて、チームはスタンフォード放射光の光源で Caltech の分子観測所の beamline を使用して高い量のセルからの人間 Gle1 をはじめて、そして、浄化得ます結晶構造をできました。

「イーストと人間間の改革の年の十億と、変わらない私達の生物機械装置の面が今でも」、言います林をあります。

人間 Gle1 を浄化する機能と研究者は突然変異が構造にどのようにの影響を与えるか調査についてセットします。 彼らは運動ニューロンの病気によって呼出された致命的な拘縮生来シンドローム 1 (LCCS1) と関連付けられると知られていた Gle1 の複数の特定の突然変異を見、蛋白質の変異するバージョンが馬小屋としてなかったことを検出しました。

「Gle1 きちんと作用してが生命の間必要です」は Hoelz をより少なく安定させます、 「それを問題を起こす行っている」。そうあらゆる突然変異言います

研究者は DDX19 と呼出された蛋白質にそれから Gle1 限界の構造を見ました--NPC を通った後 mRNA の分子に非付けるために責任があるかどれが。 Gle1 は DDX19 を作動するために必要となります--今まで--考えられ、小さい分子が Gle1 と DDX19 間のテザーのようにイノシトールの hexaphosphate (IP6) を機能した呼出したことが発生するようにアクティブ化がします。

「私達はそれがイーストに必要となる、 IP6 依存はすべての種を渡って発生すると前に」信じられましたので IP6 が人間に必要とならなかった、それは驚きでありことが分り CAI を言います。 「イーストと人間蛋白質間にある類似の間、またあります重大な相違が」。

多くはである何、 mRNA の非付くことがどのように働くか丁度原子レベルの細部の新しい研究ショー。 運動ニューロンの病気のための治療上の薬剤のデザインで助けるのにこの種類の構造的情報が将来使用できます。

Hoelz は林および CAI が実際にこの研究のための予想を超過したと言います。 「それらは新しい何かを検出したいと思いの上で行き、向こうこのプロジェクトと」と彼は言います。 「それらはそれを起こらせます。 これはです Caltech の時」。

ソース: http://www.caltech.edu/