用泛素標(biāo)記蛋白質(zhì)為細胞調(diào)節(jié)研究鋪平了道路

人體細胞具有先進的調(diào)節(jié)系統(tǒng)：用小分子遍在蛋白標(biāo)記蛋白質(zhì)。，來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)的團隊成功地在試管和活細胞中以有針對性的方式用泛素標(biāo)記蛋白質(zhì)。該程序為探索這一重要監(jiān)管體系的內(nèi)部運作打開了大門。

植物，真菌，動物甚至人類都有它：蛋白質(zhì)遍在蛋白。它包含76個氨基酸的序列，使其成為相對較小的生物分子。但它的影響是深遠的：與蛋白質(zhì)結(jié)合的泛素分子的類型，位置和數(shù)量決定了它們在細胞內(nèi)的穩(wěn)定性，功能和位置。

“實際上，細胞中的每個過程都直接或間接地受到泛素的影響。這就是為什么這種標(biāo)記機制的功能障礙與癌癥和許多其他嚴重疾病的發(fā)展和進展有關(guān)，”技術(shù)合成生物化學(xué)教授Kathrin Lang解釋道。慕尼黑大學(xué)。

2004年諾貝爾化學(xué)獎授予了這種細胞調(diào)節(jié)系統(tǒng)在控制蛋白質(zhì)降解中發(fā)揮重要作用的發(fā)現(xiàn)。但是，在許多情況下，泛素修飾如何影響細胞功能的細節(jié)仍不清楚。Kathrin Lang的團隊現(xiàn)已開發(fā)出一種將泛素標(biāo)記與靶蛋白結(jié)合的方法 - 這是探索該系統(tǒng)的關(guān)鍵。

細菌酶產(chǎn)生新的化合物

Lang的團隊使用兩種技巧來規(guī)避復(fù)雜的天然系統(tǒng)：它們含有一種新的修飾氨基酸，細菌衍生的酶分選酶可以附著遍在蛋白或泛素相似的分子。

“大的挑戰(zhàn)是調(diào)整各個步驟 - 將非天然氨基酸并入目標(biāo)蛋白質(zhì)中，并通過酶分選酶轉(zhuǎn)移泛素 - 這樣它們不僅可以在試管中發(fā)揮作用，而且還可以在試管中發(fā)揮作用。在活細胞中，“該研究的作者馬克西米利安福特納回憶說。

與此同時，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員對許多不同細胞蛋白質(zhì)的新方法進行了優(yōu)化和申請。“我們已經(jīng)與醫(yī)生和細胞生物學(xué)家進行了合作，他們現(xiàn)在希望與我們一起研究泛素標(biāo)記物對癌癥和神經(jīng)退行性疾病(如帕金森氏癥)在分子水平上的發(fā)展的影響，”Lang教授說。

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