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Gli scienziati guadagnano della la comprensione livella atomico in comportamento di una proteina che promuove la crescita del cancro

Il metodo reflexometry del neutrone ha dato a scienziati di una comprensione livella atomico nel comportamento di Bcl-2, una proteina che promuove la crescita cancerogena delle cellule. Il nuovo studio è stato effettuato dai chimici di Umeå in collaborazione con gli impianti di ricerca ESS ed ISIS ed è pubblicato nella biologia di comunicazioni della natura.

La funzione elevata della proteina cella-proteggente Bcl-2 della membrana può promuovere il cancro e causare la resistenza a trattamento del cancro. Sviluppare una comprensione del modo che fa questa potrebbe informare lo sviluppo delle droghe anticancro.

Può sembrare contro-intuitivo, ma la morte delle cellule è determinante per salubrità globale ed è gestita da una serie di proteine dalla famiglia Bcl-2.

Queste proteine funzionano insieme alla superficie degli organelli intracellulari - i mitocondri della membrana - per determinare il benessere delle cellule. Tuttavia, la sovrapproduzione dei membri cella-proteggenti Bcl-2 può interrompere questo bilanciamento delicato ed inibire i segnali per la morte delle cellule. Ciò può indurre le celle cancerogene a continuare a svilupparsi ed a non reagire a trattamento del cancro.

Tuttavia, come le proteine di cella-uccisione e di cella-protezione della famiglia Bcl-2 interattiva tra loro nel loro ambiente intracellulare della membrana completamente non è capita, poiché una maschera della loro struttura e comportamento in questo ambiente non era disponibile.

In questo studio, i ricercatori hanno usato la combinazione novella di reflectometry del neutrone (NR) e di spettroscopia RMN per studiare la proteina integrale dell'essere umano Bcl-2 situata nel suo ambiente unico della membrana, fornente la comprensione nelle funzionalità strutturali e dinamiche chiave.

Egualmente il partner nella collaborazione della ricerca è corrente sorgente europea (ESS) di spallazione, una funzione internazionale di grande scienza in costruzione a Lund, Svezia, che userà i neutroni per la ricerca dei materiali all'interno per esempio di chimica strutturale.

Il Dott. Hanna Wacklin-Knecht, ESS e divisione di chimica fisica all'università di Lund, ha contribuito con competenza per ottimizzare i campioni e gli stati di esperimento come pure fornire i lipidi deuterati per gli studi di approfondimento sulla funzione di Bcl-2s che sono stati condotti più successivamente.

Il progetto con il professor Gröbner è un esempio eccellente di come la collaborazione vicina con gli impianti di ricerca ESS ed ISIS aiuta i nuovi gruppi di ricerca a utilizzare i neutroni nella loro ricerca aprente la strada e li prepara per stare bene agli utenti in anticipo di ESS. La collaborazione è stata resa a grazie possibili alle concessioni specialmente mirate a del progetto del consiglio della ricerca svedese per promuovere la ricerca del neutrone in Svezia.„

Hanna Wacklin-Knecht, scienziato di vita, sorgente europea di spallazione

Gli esperimenti di NR sono stati eseguiti in collaborazione con il Dott. Luke Clifton alla funzione di ricerca di sorgente del neutrone e di muone di ISIS in Oxfordshire, Inghilterra su uno degli strumenti principali nel mondo per questo tipo di esperimento.

Questi studi hanno permesso affinchè i ricercatori di Umeå determinino la distribuzione relativa di proteina Bcl-2 attraverso la membrana. I risultati hanno indicato che la proteina è nella membrana piuttosto che sulla superficie, come precedentemente hanno pensato.

I diversi segmenti della proteina guardati esperimenti RMN ed il loro comportamento nella membrana e suggeriscono che la parte della proteina che funge da un'opzione molecolare è sopra, o vicino a, l'interfaccia della membrana.

Tuttavia, l'organismo principale della proteina che blocca i partner di cella-uccisione è limitato all'interno della membrana. I risultati dei ricercatori piombo ad un'innovazione significativa nella comprensione di come Bcl-2 esercita la sua funzione cella-protettiva al livello della membrana semplicemente inibendo le proteine di cella-uccisione là.

“Abbiamo scoperto la posizione ed il comportamento della proteina Bcl-2 in sua membrana indigena. È un'innovazione, non solo nella comprensione della funzione cella-proteggente molecolare di Bcl-2, ma anche il suo ruolo rinomato nei cancri, quindi rendenti a questa proteina un obiettivo principale nella caccia per le terapie innovarici del cancro,„ dice il professor Gerhard Gröbner, dipartimento di chimica all'università di Umeå.

Negli studi sperimentali futuri, Gerhard Gröbner spera di scoprire come la posizione di Bcl-2 nella membrana è collegata con il modo che richiede la morte delle cellule.

“Insieme, ora pianificazione disfare lo stato attivo di proteina Bcl-2 una volta catturati proprio nell'atto delle proteine obbligatorie di cella-uccisione alla membrana.„

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.