如何展开蛋白可以诱导细胞程序性死亡吗

监管得力的死细胞。如果它发生得太多,它会导致退化性疾病。得太少,可以成为肿瘤细胞。线粒体,细胞的发电厂,扮演一个角色在程序性细胞死亡。格罗宁根大学的科学家们(荷兰)和匹兹堡大学(美国)获得新的见解的线粒体接收信号的自我毁灭。他们的研究结果发表分子生物学杂志。

细胞是如何杀死自己?这个过程的细节仍不清楚。帕特里克·范德逢固态核磁共振光谱学副教授格罗宁根大学与匹兹堡大学的同事们共同努力,看看细胞死亡开始在分子水平。“线粒体的膜发挥关键作用”,他解释说。心磷脂,一种特殊类型的膜脂质,充当一个重要的信号。如果它被重组在膜和氧化,这可以触发细胞死亡。”

展开

另一个因素是小蛋白细胞色素c。这由线粒体在能源生产中起着重要的作用,但它也可以绑定到心磷脂。我们认为它可能控制心磷脂的氧化,这是程序性细胞死亡的起始过程的一部分,Van der逢解释道。人们以前认为细胞膜上的细胞色素c的展开是重要的,因为这允许它氧化心磷脂,此举引发细胞死亡。然而,在之前的纸,Van der逢美国和他的同事发表的证据表明,细胞色素c不是展开。

在新的研究中,我们有更详细地看着细胞色素c之间的交互和线粒体膜的,Van der逢说。他们使用固态核磁共振检测位置和状态的所有105个氨基酸的蛋白质。NMR信号连接的两个碳原子在一个氨基酸取决于与其他分子中原子之间是如何相互作用的。因此,测量光谱的氨基酸的碳原子可以显示他们。这些信息可以用来了解蛋白质的结构,即使它不是命令。

差异

此外,这种技术,固定一种氨基酸只有可见的蛋白质结构的一部分。如果是在一个展开的部分,它可以更自由地移动,成为无形的。因此,固态核磁共振光谱学可以显示哪些部分的蛋白质折叠或展开。“我们看到的是,细胞色素c是没有完全展开时附加到心磷脂的线粒体膜”。

蛋白质折叠在一个特定的顺序:第一折导致第二个,第三,等等。这些步骤被称为foldons。我们看到在我们的实验中,结合膜时,不同的细胞色素c foldons不同阶段展开。和一些地方不展开。”这一发现解释了差异的结果Van der逢和他的同事们和那些先前的论文:这些研究过于粗粒度能够清楚地看到哪些部分的细胞色素c仍折叠。

药物

这些结果是有趣的,因为它们提供基本了解如何在分子水平上调控程序性细胞死亡。他们增加我们先前的想法,心磷脂的氧化细胞色素c是一个非常严格的,具体的过程。”此外,知道哪些部分展开的蛋白质意味着它将可能发展的药物或破坏稳定。这些药物可以作为监管机构可能会增加或减少程序性细胞死亡。Van der逢:“我们希望使用我们的数据构造一个现实的计算机模型的蛋白质相互作用,这样可以在网上设计这些药物。”

参考:李米,太阳W, Tyurin VA,等。通过协调激活的细胞色素c过氧化物酶功能foldon循环动力学与阴离子脂质在交互。J杂志。2021;433 (15):167057。doi:10.1016 / j.jmb.2021.167057

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