Hailey-Hailey疾病蛋白质结构破译

Hailey-Hailey疾病是一种罕见的遗传条件特点是皮肤水泡主要出现在折叠的手臂坑,腹股沟和乳房。它是由特定的编码基因的突变蛋白参与交通的钙和锰离子从细胞细胞质和sac-like叫做高尔基体的细胞器。在日本东北大学的科学家,和同事一起,发现了这种蛋白质的结构的某些方面,可以帮助研究人员了解它是如何工作的。研究结果,发表在《华尔街日报》科学的进步,帮助建立的基础研究发现治疗Hailey-Hailey疾病和其他神经退行性疾病。

蛋白质的研究团队叫做Ca分泌途径^{2 +}/锰^{2 +}腺苷三磷酸酶,简称SPCA。它位于高尔基体,细胞sac-like结构在蛋白质质量控制中扮演着关键角色之前释放到细胞。高尔基体也就像一种钙离子存储容器。钙离子是至关重要的细胞信号过程和重要的蛋白质功能的正常运行,所以维持细胞内钙离子平衡的日常活动是必要的。除了钙离子运输,SPCA还参与预防细胞胞浆内的有毒的锰,可影响神经细胞的生存。直到现在,科学家们不清楚SPCA的结构或它是如何工作的。

“我们的研究成功地确定高分辨率三维结构的人类SPCA1a使用低温电子显微镜技术,“说东北大学结构生物学家吴克群Inaba谁领导了这项研究。“分析揭示出SPCA1a结合钙离子和锰和运输到高尔基腔。我们也映射突变的蛋白质会导致功能性缺陷,最终导致Hailey-Hailey疾病。因此,了解SPCA1a监管机制的揭示了我们的研究将生理和医学意义。”

低温电子显微镜研究样本冻在非常低的温度下,蛋白质分子运动的蹩脚。蛋白质通常移动和改变形状,因为他们对他们的正常功能,但无论显微镜捕获只能显示一个特定的状态。东北研究技术用于阐明蛋白质的三个州:绑定到钙离子和锰,绑定到研究分子ATP,和metal-unbound磷酸化状态。所以它给了三个快照的状态的蛋白质通常之间切换。

“尽管这项研究提供了许多重要的见解SPCA1a,它并不足以描述整个图片,”解释了稻叶型。“全面了解钙、锰的运输SPCA将揭示如何平衡这些离子在细胞和可以提供深入了解蛋白质的突变引起Hailey-Hailey疾病和其他神经退行性疾病。”

参考:陈Z,渡边,Hashida H, et al .低温电子显微镜结构人类SPCA1a揭示的机制Ca2 + / Mn2 +运输到高尔基体。Sci副词。2023;9 (9):eadd9742。doi:10.1126 / sciadv.add9742

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