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O avanço no actínio compreensivo derrama a luz na função da pilha

Uma alteração química minúscula em uma das proteínas as mais abundantes e as mais importantes nas pilhas, actínio, tem sido por muito tempo um tanto misteriosa, sua função compreendida não inteiramente, mas os cientistas da Faculdade de Medicina de Perelman na Universidade da Pensilvânia têm tomado agora uma etapa grande para o esclarecimento do mistério.

Os cientistas, que relatam sua descoberta na alteração cargo-translational do actínio em avanços da ciência, acreditam sua luz das vertentes da descoberta na construção da vida--similar a compreender como uma estrela é nascida ou a um buraco negro é formado. Esta informação fundamental pode potencial informar a pesquisa em uma escala larga das doenças, incluindo as síndromes da músculo-fraqueza e da deficiência imune causadas por defeitos ou por falha no actínio.

actínioCréditos de imagem: DrimaFilm/Shutterstock.com

As mostras da pesquisa como o actínio é alterado, e devem acelerar uma pesquisa mais adicional sobre como o actínio trabalha e é regulado nas pilhas. Os pesquisadores usaram o cristalografia do raio X e outras técnicas avançadas para revelar a estrutura da atômico-escala do actínio enquanto está sendo alterada por uma enzima do sócio durante o acessório de um conjunto de átomos, chamado um grupo do acetil, no início da corrente dos ácidos aminados que forma a proteína.

A alteração, chamada acetificação do N-terminal, pode ocorrer na grande maioria de proteínas humanas e é pensada para ter funções biológicas importantes. Contudo, no caso do actínio aquelas funções não foram inteiramente claras.

Os resultados igualmente iluminam a biologia geral da acetificação do N-terminal. De facto, isto é a primeira vez que a estrutura da atômico-escala de toda a proteína como está sendo alterada desse modo foi determinada.

“Estes são os resultados fundamentais que estendem nossa compreensão de como o actínio trabalha e também como a acetificação do N-terminal trabalha,” disseram o estudo autor Roberto superior Domínguez, PhD, professor presidencial de Measey da marreta de William da fisiologia em Penn.

A importância do actínio underscored pelo facto que em pilhas mamíferas é a proteína a mais abundante no citoplasma, o espaço fora do núcleo. É a mais conhecida para formar cabo-como as estruturas chamadas os filamentos, que compo muito do “esqueleto de suporte” das pilhas, e igualmente joga os papéis chaves na divisão de pilha e na capacidade das pilhas para mover-se aproximadamente nos tecidos.

a acetificação do N-terminal pode ocorrer no actínio, como faz em mais de 80 por cento de proteínas humanas, e parece ajudar a regular a capacidade do actínio para formar filamentos. Contudo, as funções precisas desta alteração nunca foram claras, e cientistas--uma equipe conduziu por Domínguez e uma equipe dos colaboradores na universidade de Bergen em Noruega conduziu pelo Dr. Thomas Arnesen--descobriu a enzima que catalisa a acetificação do N-terminal do actínio somente em 2018.

Essa enzima, NAA80, é uma de sete enzimas que executam a acetificação do N-terminal em proteínas humanas, mas é especial porque trabalha apenas no actínio. No estudo novo, Domínguez e Arnesen e seus colegas continuaram sua descoberta de NAA80 explorando como actua selectivamente no actínio entre milhares de outras proteínas na pilha.

Um de seus resultados chaves era que NAA80 não reconhece e não acetifica o actínio quando a proteína é montada em filamentos. Acetifica o actínio quando existe como uma molécula separada, chamado um monómero.

Contudo, a acetificação a mais eficiente do N-terminal ocorre quando o actínio é limitado a uma outra proteína chamada profilin--um sócio conhecido do actínio, e um que é envolvido pròxima na formação do actínio de filamentos e como o actínio são igualmente muito abundantes na pilha.

“Era-nos uma surpresa para encontrar que esta proteína, NAA80, parece ter evoluído para reconhecer não o actínio apenas mas o complexo do profilin-actínio,” Domínguez diz. “Sugere que o profilin tenha um papel como “um acompanhante” que permita que o actínio seja N-terminally acetificado antes da formação do filamento.”

A equipe usou o cristalografia do raio X para construir uma imagem da atômico-escala deste complexo actin-profilin-NAA80 tripartido. É a primeira vez que os cientistas puderam resolver a estrutura atômica de um N-acetyltransferase em pleno acto de adicionar um grupo do acetil a uma outra proteína.

A realização revelada como a estrutura especial de NAA80 permite que especificamente reconheça e acetifique todas as seis variações ou “isoforms” do actínio que ocorrem em pilhas humanas--mesmo que o local na proteína onde estas variações do actínio diferem seja igualmente o local que NAA80 acetifica.

As características que estruturais e funcionais nós descobrimos neste estudo igualmente explicam como NAA80 executa a acetificação do N-terminal somente no actínio e não em outras proteínas.”

Roberto Domínguez, professor presidencial de Measey da marreta de William da fisiologia em Penn

O estudo representa um avanço básico na biologia celular mas, geralmente, como os cientistas desenvolvem uma imagem mais detalhada das funções do actínio e a dinâmica nas pilhas, compreenderão melhor muitas desordens em que aquelas funções e dinâmica são interrompidas. Estes incluem a função do músculo e do coração, a revelação do tecido, e o movimento dos micróbios patogénicos e de células cancerosas numerosos durante a metástase.

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