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Discernimiento del atómico-nivel del avance de los científicos en comportamiento de una proteína que asciende incremento del cáncer

El método reflexometry del neutrón ha dado a científicos un discernimiento del atómico-nivel en el comportamiento de Bcl-2, una proteína que asciende incremento cacerígeno de la célula. El nuevo estudio fue realizado por los químicos de Umeå en colaboración con los centros de investigación ESS e ISIS y se publica en biología de las comunicaciones de la naturaleza.

La función elevada de la proteína de célula-protección Bcl-2 de la membrana puede ascender el cáncer y causar resistencia al tratamiento contra el cáncer. Desarrollar una comprensión de la manera que hace esto podría informar al revelado drogas anticáncer.

Puede parecer contratirante-intuitivo, pero la muerte celular es crucial a la salud total, y es manejada por una serie de proteínas de la familia Bcl-2.

Estas proteínas trabajan juntas en la superficie de organelos intracelulares - las mitocondrias de la membrana - para determinar el bienestar de una célula. Sin embargo, la superproducción de las piezas de célula-protección Bcl-2 puede interrumpir este equilibrio delicado e inhibir las señales para la muerte celular. Esto puede hacer las células cacerígenas continuar crecer, y no responder al tratamiento contra el cáncer.

Sin embargo, cómo las proteínas de la célula-protección y de la célula-matanza de la familia Bcl-2 interactiva el uno con el otro en su ambiente intracelular de la membrana no se entienden completo, puesto que un retrato de su estructura y comportamiento en este ambiente no estaba disponible.

En este estudio, los investigadores utilizaron la combinación nueva de la reflectometría del neutrón (NR) y de la espectroscopia del RMN para estudiar la proteína integral del ser humano Bcl-2 situada en su ambiente único de la membrana, ofreciendo discernimiento en las características estructurales y dinámicas dominantes.

También el socio en la colaboración de la investigación es la fuente europea del desconchado (ESS), una instalación internacional de la ciencia grande actualmente bajo construcción en Lund, Suecia, que utilizará los neutrones para la investigación de los materiales dentro e.g de la química estructural.

El Dr. Hanna Wacklin-Knecht, ESS y división de la química física en la universidad de Lund, ha contribuido con experiencia para optimizar muestras y condiciones del experimento así como para ofrecer los lípidos deuterizados para los estudios complementarios en la función de Bcl-2s que han conducto más adelante.

El proyecto con profesor Gröbner es un ejemplo excelente de cómo la colaboración cercana con los centros de investigación ESS e ISIS ayuda a nuevos grupos de investigación a utilizar los neutrones en su investigación pionera y los prepara para sentir bien a utilizadores tempranos de ESS. La colaboración fue hecha los gracias posibles a las concesiones especialmente apuntadas del proyecto del Consejo de Investigación sueco para ascender la investigación del neutrón en Suecia.”

Hanna Wacklin-Knecht, científico de vida, fuente europea del desconchado

Los experimentos de NR fueron realizados en colaboración con el Dr. Lucas Clifton en el neutrón de ISIS y el centro de investigación de la fuente de Muon en Oxfordshire, Inglaterra en uno de los instrumentos de cabeza en el mundo para este tipo de experimento.

Estos estudios permitieron para que los investigadores de Umeå determinen la distribución relativa de la proteína Bcl-2 a través de la membrana. Los resultados mostraron que la proteína está en la membrana bastante que en la superficie, como pensaron previamente.

Los segmentos individuales observados los experimentos de la proteína del RMN en y su comportamiento en la membrana, y sugieren que la parte de la proteína que actúa como un interruptor molecular está prendido, o cerca de, el interfaz de la membrana.

Sin embargo, la carrocería principal de la proteína que ciega a socios de la célula-matanza es reservada dentro de la membrana. Los resultados de los investigadores han llevado a una ruptura importante en la comprensión de cómo Bcl-2 ejerce su función célula-protectora en el nivel de la membrana simple inhibiendo las proteínas de la célula-matanza allí.

“Hemos descubierto la situación y el comportamiento de la proteína Bcl-2 en su membrana nativa. Es una ruptura, no sólo en la comprensión de la función de célula-protección molecular de Bcl-2, pero también su papel notorio en los cánceres, de tal modo haciendo esta proteína un objetivo primero en la caza para las terapias nuevas del cáncer,” dice a profesor Gerhard Gröbner, departamento de la química en la universidad de Umeå.

En los estudios experimentales futuros, Gerhard Gröbner espera descubrir cómo la posición de Bcl-2 en la membrana se relaciona con la manera que incita muerte celular.

“Junto, ahora proyectamos desenredar el estado activo de la proteína Bcl-2 cuando están cogidos en pleno acto de las proteínas obligatorias de la célula-matanza en la 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.