具有里程碑意义的研究定义了必要的细胞被称为甲基化的过程

悉尼新南威尔士大学的研究人员首次完全定义必要的细胞被称为甲基化的过程。在发表的一篇论文美国国家科学院院刊》上具有里程碑意义的研究强调了重要的作用,甲基化在蛋白质的创建。

甲基化是一个化学反应,小分子-被称为一个甲基被添加到,或“标签”,DNA、蛋白质或其他分子。甲基化的过程可以影响细胞行为,例如驾驶干细胞的发育和分化。

在一起,约书亚Hamey博士和马克·威尔金斯教授,从年代芭布斯的公立学校,定义了完全蛋白在酵母细胞携带甲基,标签在哪里发现,机器被用来把它们放在那里了。

“有些细胞方面的全面理解一段时间了,比如许多基因组的DNA序列,”Hamey博士说,这项研究的第一作者。然而,其他系统,如细胞的化学标记的蛋白质,几乎从来没有系统地理解。

“我们使用一个正式的方法来找出到底是什么我们不知道的甲基化,“Hamey博士说。通过审查所有现有文献的甲基化,两人已得出结论,我们事实上知道绝大多数的这个过程,还有很少被发现。

“我们提出了一个几乎完全的照片这个系统,“Hamey博士说。”,尽管它意味着没有更多的细节被发现在这个领域,它打开了令人兴奋的新系统作为一个整体的问题,实际上这个甲基化标记。”

总是有被发现吗?

“我们的工作是试图理解细胞如何管理信息和做出决定,”威尔金斯教授说。“这是重要的细胞做决定所有的时间来适应环境的变化,改变他们所做的事情,继续增长或死。”

东西已经知道一段时间是在一个细胞,蛋白质与小分子标记,作为单位的信息或数据。但直到现在我们还不知道,对于任何细胞,究竟有多少的任何类型的蛋白质标记细胞和细胞机械使用。

甲基化的系统包括修改另一个蛋白质酶通过添加一个小分子,在这种情况下一个甲基,“标签”。添加甲基可以影响身体的一些分子如何行动和基因或蛋白质的甲基化模式的变化可以影响一个人的患某种疾病的风险,包括癌症。

“这是我们一直在实验工作的空间很长一段时间,”威尔金斯教授说。“我开始修改描述特定类型的细胞(甲基化),但重点工作在酵母,作为人类和动物细胞的生物模型”。

多年来,威尔金斯教授,Hamey博士和其他人在地里干活发现这个过程的更多的功能,直到它了,越来越少的特性被发现。

“在某种程度上,我们尝试越多,越少我们可以发现,“Hamey博士说。“现有的模式在这个领域是总是有更多的发现。但本文是具有挑战性的这个想法。”

定义系统的甲基化

一起,Hamey博士和威尔金斯教授系统地分析所有的现有文献在酵母甲基化的过程。“我们发现了一种目录和反对的证据存在更多的发现甲基化的生物系统,”威尔金斯教授说。

在任何甲基化过程中,有两个蛋白质之间的连接(携带甲基酶和蛋白质甲基化),构成这个系统的核心单元。“如果有更多的发现,本质上是要有这两个蛋白质之间的相互作用,我们不知道,”Hamey博士说。

“我们能够使用这个连接的知识目录现有的证据,并确定是否有更多的连接仍然未知,如果是这样,有多少。”

通过这个系统的过程中,他们得出的结论是,甲基化本质上完全理解的模式生物酵母。

控制细胞生长和行为

大量的这些甲基化事件是非常重要的外部信号控制细胞的反应,以及细胞内信号。这些信号传导过程对控制细胞的状态很重要,尤其是机械构建蛋白质。

“由于我们的系统回顾我们可以说这个系统似乎主要是控制细胞的方式使蛋白质,这是中央的细胞功能,“Hamey博士说。

拥有一个完整的甲基化,在蛋白质合成及其重要的作用,如何开辟了新的途径,我们也许能够控制细胞生长和行为的各个方面。

“我们我们的工作集中在酵母细胞——与人类细胞有许多相似之处,但简单的研究,研究结果有直接影响酵母的操纵酝酿、发酵和生物燃料以及酵母和真菌感染的病人,如念珠菌病和癣,可以治疗,”威尔金斯教授说。

“更重要的是,现在我们有了这个完整的地图,我们可以问的问题关于为什么这个系统演化及其功能在控制中心生物过程,“Hamey博士说。“这些都是我们现在解决的问题。”

参考:Hamey JJ,威尔金斯先生在酵母蛋白质甲基化网络:一个里程碑真核翻译修饰的完整性。《美国国家科学院刊。2023;120 (23):e2215431120。doi:10.1073 / pnas.2215431120

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