酵母蛋白质帮助更快地适应不断变化的环境

蛋白质在大脑中被称为朊病毒是众所周知的参与引起疾病,但eLife今天发表的一项研究表明他们可能帮助酵母应对快速变化的环境条件。

研究结果显示,朊病毒可能是一种重要的表观遗传机制的一部分控制细胞生长在不断变化的环境。进一步了解这个角色可以帮助我们对疾病的理解涉及异常细胞生长或细胞死亡。

朊病毒是异常的蛋白质折叠成不同的形状。朊病毒传播或可以传递给新细胞。他们曾与两个致命的脑部疾病,克雅氏病和疯牛病。但是一些朊病毒是很有帮助的。每个形状的朊病毒在细胞可能执行不同的任务,类似于一个瑞士军刀。

”在几十年前科学家们就知道朊病毒的同时,我们还不知道区分有益的朊病毒和有害的,”co-first作者大卫·加西亚说,博士,他是一位博士后研究员的化学系统生物学在斯坦福大学医学院,加利福尼亚,我们,现在分子生物学研究所的助理教授,美国俄勒冈大学。

为了了解更多,加西亚和他的同事们研究了酵母酶称为假尿苷合酶,可以在两个不同的形状。他们发现,在其自我朊病毒形式,这种酶引起酵母的繁殖和生长的更快,尽管这些变化为代价的酵母的寿命更短。

通过计算机模拟,然后团队表明朊病毒带来的变化是有益的,当环境资源丰富,但资源稀缺时有害。通过减少所谓的蛋白质“伴侣”,他们还表明,朊病毒可以回复原来形状的酶。因为蛋白质陪伴自己波动在不断变化的环境,他们认为这可能是一种打开或关闭的朊病毒时可取的。

“我们发现了一个新角色为朊病毒,他们可以改变细胞的生长和生存,“co-first作者埃德加·坎贝尔说,博士生在化学和斯坦福医学系统生物学。“这些发现表明,朊病毒可能是另一种形式的表观遗传控制的细胞。”

表观遗传改变可以改变细胞的行为没有改变他们的DNA,可以传递给新一代的细胞,并可能受到环境条件开启或关闭。作者建议,学习更多关于朊病毒在表观遗传控制的作用可能对朊病毒疾病的改善我们的理解至关重要。

“这些类型的表观遗传变化是想念当我们基因组序列,但仍然可以对细胞的生长产生重大影响,”丹尼尔Jarosz资深作者,博士,副教授化学和斯坦福医学系统生物学和发育生物学。”,了解更多关于至关重要的后果prion-driven表观遗传的改变细胞和寻找新的方式来寻找他们在酵母和其他生物。”

参考:加西亚DM,坎贝尔EA,雅各布森厘米,et al。朊病毒加速扩散的寿命。党W泰勒JK, eds。eLife。2021;10:e60917。doi:10.7554 / eLife.60917

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