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Les scientifiques gagnent l'analyse niveau atomique dans le comportement d'une protéine qui introduit l'accroissement de cancer

La méthode reflexometry de neutron a les scientifiques donnés une analyse niveau atomique dans le comportement du Bcl-2, une protéine qui introduit l'accroissement de cellule cancéreuse. L'étude neuve a été effectuée par des pharmaciens d'Umeå en collaboration avec les installations ESS et ISIS de recherches et est publiée dans la biologie de transmissions de nature.

Le fonctionnement élevé du Bcl-2 cellule-protecteur de protéine de membrane peut promouvoir le cancer et entraîner la résistance au traitement contre le cancer. Développer une compréhension de la voie qu'elle fait ceci pourrait aviser le développement des médicaments anticancéreux.

Il peut sembler riposte-intuitif, mais la mort cellulaire est essentielle à la santé générale, et est managée par une suite de protéines de la famille de Bcl-2.

Ces protéines fonctionnent ensemble à la surface de la membrane des organelles intracellulaires - les mitochondries - pour déterminer le bien-être des cellules. Cependant, la surproduction des membres cellule-protecteurs de Bcl-2 peut interrompre ce reste fragile et empêcher des signes pour la mort cellulaire. Ceci peut faire continuer des cellules cancéreuses à se développer, et à ne pas réagir au traitement contre le cancer.

Cependant, comment des protéines de cellule-protection et de cellule-massacre de la famille de Bcl-2 interactive entre eux dans leur environnement intracellulaire de membrane n'est pas entièrement comprises, puisqu'une illustration de leur structure et comportement dans cet environnement n'était pas procurable.

Dans cette étude, les chercheurs avaient l'habitude la combinaison nouvelle de la réflectométrie de neutron (NR) et de la spectroscopie RMN pour étudier la protéine humaine intégrale de Bcl-2 située dans son seul environnement de membrane, fournissant l'analyse dans les caractéristiques structurelles et dynamiques principales.

Également l'associé en collaboration de recherches est la Source européenne de spallation (ESS), une installation internationale de la grande Science actuel en construction à Lund, Suède, qui emploiera des neutrons pour la recherche de matériaux dans par exemple la chimie structurelle.

M. Hanna Wacklin-Knecht, ESS et Division de la physico-chimie à l'université de Lund, a contribué avec des compétences pour optimiser des échantillons et des états d'expérience ainsi que fournir les lipides contenant du deutérium pour les études complémentaires complémentaires sur le fonctionnement de Bcl-2s qui ont été conduits plus tard.

Le projet avec professeur Gröbner est un excellent exemple de la façon dont l'étroite collaboration avec les installations ESS et ISIS de recherches aide les organismes de recherche neufs à employer des neutrons dans leur recherche pilote et les prépare pour aller bien à de premiers usagers d'ESS. La collaboration a été rendue possible à grâce aux concessions particulièrement visées suédoises du projet du Conseil " Recherche " pour introduire la recherche de neutron en Suède. »

Hanna Wacklin-Knecht, scientifique de durée, Source européenne de spallation

Les expériences de NR ont été effectuées en collaboration avec M. Luc Clifton au neutron d'ISIS et à l'installation de recherches de Source de Muon dans Oxfordshire, Angleterre sur un des principaux instruments dans le monde pour ce type d'expérience.

Ces études ont permis aux chercheurs d'Umeå pour déterminer la distribution relative de la protéine de Bcl-2 en travers de la membrane. Les résultats ont prouvé que la protéine est dans la membrane plutôt que sur la surface, comme ont précédemment pensé.

Les différents segments de protéine examinés par expériences RMN et leur comportement dans la membrane, et proposent que la partie de la protéine qui agit en tant qu'une commutation moléculaire est allumée, ou près de, la surface adjacente de membrane.

Cependant, le fuselage principal de protéine qui bloque des associés de cellule-massacre est restreint dans la membrane. Les résultats des chercheurs ont mené à une percée significative dans la compréhension de la façon dont le Bcl-2 exerce son fonctionnement cellule-protecteur au niveau de membrane en empêchant simplement des protéines de cellule-massacre là.

« Nous avons découvert l'emplacement et le comportement de la protéine de Bcl-2 dans sa membrane indigène. C'est une découverte, non seulement en comprenant le fonctionnement cellule-protecteur moléculaire du Bcl-2, mais également son rôle notoire dans les cancers, effectuant de ce fait à cette protéine un premier objectif dans la chasse pour des traitements du cancer nouveaux, » dit professeur Gerhard Gröbner, département de chimie à l'université d'Umeå.

Dans de futures études expérimentales, Gerhard Gröbner espère découvrir comment la position du Bcl-2 dans la membrane est liée à la manière dont elle incite la mort cellulaire.

« Ensemble, nous planification maintenant pour nous démêler la condition active de la protéine de Bcl-2 une fois recueillis en plein pendant les protéines obligatoires de cellule-massacre à la membrane. »

Source:
Journal reference:

Mushtaq, A. U., et al. (2021) Neutron reflectometry and NMR spectroscopy of full-length Bcl-2 protein reveal its membrane localization and conformation. Nature Communications Biology. doi.org/10.1038/s42003-021-02032-1.