16:18 2024-02-08 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetarea cu ubiquitin oferă noi perspective asupra mașinii de etichetare a celulei

_ Ubiquitin research oferă noi perspective asupra mașinii de etichetare a celulei

Ubiquitin-ligazele reglează multe procese din celulele vii. În funcție de câte molecule de ubiquitină se atașează de proteinele țintă și în ce mod, ele controlează soarta proteinei.

„Codul ubiquitinei poate direcționa proteinele țintă către anumite locuri de acțiune celulară, le poate activa, declanșa încorporarea în complexe de proteine ​​sau degradarea acestora”, explică Sonja Lorenz, șeful grupului de cercetare privind specificitatea semnalizării ubiquitinei de la MPI. Prin urmare, este esențial ca ligazele de ubiquitin să recunoască în mod fiabil proteinele corespunzătoare dintre zeci de mii de molecule și să transmită codul corect.

Modul în care funcționează această recunoaștere moleculară este un punct central al cercetării Lorenz și a echipei sale. „Vrem să descoperim principiile structurale ale acestei recunoașteri specifice și să dezvăluim modul în care acestea permit diferitelor ligaze de ubiquitină să controleze procese specifice”, spune biochimistul. Aceste cunoștințe nu sunt importante doar pentru înțelegerea rolului ligazelor de ubiquitin în procesele normale sau alterate patologic din celulele vii. De asemenea, ajută la ca sistemul de ubiquitină să fie mai accesibil pentru aplicații terapeutice.

Cu toate acestea, este dificil de observat ligazele de ubiquitină legate de proteinele lor țintă. „Sistemul ubiquitin este conceput pentru a fi extrem de dinamic”, spune Lorenz. „Interacțiunile de bază sunt, prin urmare, foarte slabe și de scurtă durată”. Cu toate acestea, grupul a reușit să vizualizeze o astfel de interacțiune între ubiquitin ligaza HACE1 și proteina sa țintă primară, mediatorul de semnalizare RAC1.

Cercetătorii au folosit un truc chimic pentru a face acest lucru. „Cu ajutorul reticulării chimice, am putea stabiliza complexul la momentul potrivit pentru a-l face accesibil pentru studii structurale folosind microscopia crio-electronică”, spune liderul grupului de cercetare. În colaborare cu Facility for Cryo-Electron Microscopy de la MPI, condusă de Christian Dienemann, echipa a reușit, pentru prima dată, să obțină un „instantaneu” al complexului HACE1-RAC1 de lungime completă.

Cu toate acestea, ubiquitin ligaza HACE1 în sine poate adopta, de asemenea, o stare activă sau inactivă, raportează Jonas Düring și Madita Wolter, primul comun. autorii lucrării publicate acum în Nature Structural & Molecular Biology. „Două molecule HACE1 se pot lega una de cealaltă pentru a forma un complex, un așa-numit dimer, și astfel se pot opri singure”, explică Düring. Wolter adaugă: „HACE1 este activ doar ca o singură moleculă. Prin urmare, dimerizarea este un mecanism de reglare important.”

„Dacă HACE1 nu mai funcționează corect în celulă sau lipsește cu totul, acest lucru poate duce, de exemplu, la perturbările de dezvoltare ale nervilor care sunt asociate cu bolile umane”, explică Lorenz.

„Datorită interacțiunii precise dintre HACE1 și proteina sa țintă RAC1, vom putea să facem mai bine înțelegeți cum modificările genetice din această mașină de etichetare moleculară pot perturba recunoașterea proteinelor țintă.” Noile descoperiri contribuie, de asemenea, la înțelegerea ligazelor ubiquitin înrudite, ale căror mecanisme de recunoaștere a țintei sunt încă puțin înțelese.

(Fluierul)

Inapoi