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I ricercatori tengono la carreggiata i cambiamenti allosteric del tempo risolti in proteina della prova PDZ2

Le proteine transduce le informazioni ed i segnali all'interno del corpo umano dai cambiamenti in loro strutture. Per esempio, gli ormoni che legano alle loro proteine bersaglio causano un mutamento strutturale che a sua volta apre le nuove sedi del legame per altre proteine altrove sulla superficie della proteina.

I ricercatori si riferiscono a questo accoppiamento delle sedi del legame differenti e distanti come allosteria. Un'interruzione di questo accoppiamento piombo ai segnali che non sono passati sopra.

Ciò può essere raggiunta dalle molecole specificamente progettate a questo fine, che quindi ottengono gli effetti farmacologici come gli analgesici o agenti chemioterapeutici. Per progettare selettivamente tali molecole, gli scienziati devono imparare più circa i meccanismi possibili di allosteria.

Un gruppo piombo da prof. il Dott. Gerhard Stock dal gruppo biomolecolare di dinamica all'istituto di fisica all'università di Friburgo e da prof. il Dott. Peter Hamm dall'istituto di chimica all'università di Zurigo, Svizzera fornisce le comprensioni importanti nei dettagli molecolari di allosteria nel giornale PNAS.

I ricercatori hanno tenuto la carreggiata i cambiamenti allosteric del tempo risolti nella proteina PDZ2 della prova, che sono causati tramite l'associazione di un legante del peptide. A questo scopo, il gruppo di ricerca all'università di Zurigo ha eseguito la spettroscopia vibratoria del tempo risolta, mentre i fisici all'università di Friburgo hanno simulato i cambiamenti corrispondenti ad un livello atomistico facendo uso del cluster BinAC del bwHPC a Tübingen.

Questa combinazione ha permesso agli scienziati di capire come un cambiamento nel modo obbligatorio del legante induce i cambiamenti della struttura della proteina che passano attraverso la proteina con risoluzione atomica e un intervallo della cronologia genealogica a partire dai picosecondi ai microsecondi.

L'osservazione in tempo reale di trasduzione del segnale in proteine ha indicato che l'allosteria è basata sui cambiamenti sia nella struttura che nella dinamica della proteina, che esibisce la dinamica gerarchica, dove un mutamento strutturale cattura più lungamente circa dieci volte di un cambiamento precedente.

Source:
Journal reference:

Bozovic, O., et al. (2020) Real-time observation of ligand-induced allosteric transitions in a PDZ domain. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2012999117.