加州理工学院的科学家发现自我调节分子“变形金刚”控制细胞内的蛋白质

来自加州理工学院的科学家(加州理工学院)发现了变压器特性的分子负责携带和存放细胞内蛋白质的正确位置。研究最终可能导致新的疾病治疗缺陷所导致的蛋白质交付以及开发新类型的抗生素。

Shu-ou山、化学助理教授在加州理工学院,和她的同事专门看着一双蛋白质细胞蛋白质和交付他们的目的地——这一过程对于建立和维护是至关重要的细胞组织。

蛋白质,称为信号识别颗粒(SRP)和SRP受体(SR),负责穿梭超过三分之一的所有细胞蛋白质的目标,包括胰岛素蛋白。SRP / SR系统存在于所有生命的三国,从人类和其他动物,植物,真菌,细菌和原始太古代的生物。

通过追踪荧光标记的分子的运动,山和她的同事们能够跟踪SRP的行为和SR在蛋白质提取和交付过程。

他们发现,蛋白质的绑定SRP分子引发加速货物的组装分子复杂的包含SRP,货物和SR蛋白。SRP-SR复杂然后交付货物到细胞膜。一旦有,SRP-SR复杂的自发地改变其形状和沉积膜的货物,像一个小变压器玩具变形从半卡车运送货物到叉车卸载它们。科学家们称他们的发现在最近的一篇论文在《美国国家科学院学报》上。

说:“变压器的类比是很合适的山。”“卡车”能够感觉到,货物已经被加载并启动发动机运行没有司机的指示。它还可以感觉到它已经到达目的地,没有工人来卸载货物,可以打开另一个系统本身。”This self-sufficient system, she says, represents "a new way that biology builds switches to regulate complex cellular pathways."

山和他的同事们还发现,蛋白质的存在货物延误的分解小分子能量载体称为三磷酸鸟苷三磷酸鸟苷,SRP和SR收获能量相互形成一个复杂的和接受所有的分子转换。

“三磷酸鸟苷水解就像一个计时器允许SRP-SR复杂存在指定的一段时间把它关掉。通过推迟这个计时器,SRP-SR复杂持续大约10倍的时间比没有货物。这可以确保有足够的时间正确的货物交付给膜,”山说。

“理解哪些步骤是重要的蛋白质交付的SRP可以让药物的发展途径预防疾病而导致的缺陷,“山说。例如,朊病毒疾病可以引起的错误折叠的小片段朊病毒蛋白质积聚在细胞的细胞质当SRP通路不正常工作。细胞质朊病毒的积累会导致神经元的变性,并最终影响有机体的死亡。”