01:20
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii descoperă cum o nano-camera din celulă direcționează plierea proteinelor

_ Cercetătorii descoperă cum o nano-camera din celula dirijează plierea proteinelor

Un studiu de referință realizat de cercetătorii de la Laboratorul Național Accelerator SLAC al Departamentului de Energie și de la Universitatea Stanford dezvăluie modul în care o mașină celulară minusculă numită TRiC direcționează plierea tubulinei, o proteină umană care este clădirea bloc de microtubuli care servesc drept schelă și sistem de transport al celulei.

Până acum, oamenii de știință credeau că TRiC și mașinile similare, cunoscute sub numele de chaperonine, oferă pasiv un mediu propice plierii, dar nu participă direct la el. .

Până la 10% dintre proteinele din celulele noastre, precum și cele din plante și animale, primesc ajutor practic din aceste mici camere pentru a se plia în formele lor finale, active, au estimat cercetătorii.

Multe dintre proteinele care se pliază cu ajutorul TRiC sunt strâns legate de bolile umane, inclusiv anumite cancere și tulburări neurodegenerative, cum ar fi boala Parkinson, Huntington și Alzheimer, a spus profesorul de la Stanford Judith Frydman, unul dintre autorii principali ai studiului.

De fapt, a spus ea, o mulțime de medicamente împotriva cancerului sunt concepute pentru a perturba tubulina. și microtubulii pe care îi formează, care sunt cu adevărat importanți pentru diviziunea celulară. Deci, țintirea procesului de pliere a tubulinei asistat de TRiC ar putea oferi o strategie atractivă împotriva cancerului.

Echipa a raportat rezultatele studiului lor de un deceniu într-o lucrare publicată astăzi în Cell.

„Aceasta este cea mai interesantă structură de proteine ​​la care am lucrat în cariera mea de 40 de ani”, a spus profesorul SLAC/Stanford Wah Chiu, un pionier în dezvoltarea și utilizarea microscopiei electronice criogenice (cryo-EM) și director al Cryo-EM al SLAC. și divizia de bioimagini.

„Când am cunoscut-o pe Judith în urmă cu 20 de ani”, a spus el, „am vorbit despre dacă am putea vedea proteinele care se pliază. Este ceva ce oamenii încearcă să facă de ani de zile, iar acum avem am făcut-o.”

Cercetătorii au surprins patru pași distincti în procesul de pliere direcționat de TRiC la rezoluție aproape atomică cu crio-EM și au confirmat ceea ce au văzut cu analize biochimice și biofizice.

La cel mai elementar nivel, a spus Frydman, acest studiu rezolvă enigma de lungă durată a motivului pentru care tubulina nu se poate plia fără asistența TRiC: „Este real ly schimbă jocul prin aducerea în sfârșit a unei noi modalități de a înțelege modul în care proteinele se pliază în celula umană.”

În plierea spaghetelor în flori

Proteinele joacă un rol esențial în practic tot ceea ce face o celulă. , iar a afla cum se pliază în stările lor finale 3D este una dintre cele mai importante căutări din chimie și biologie.

Așa cum spune Chiu, „O proteină începe ca un șir de aminoacizi care arată ca spaghete, dar nu poate funcționa până nu este pliată într-o floare de forma potrivită.”

De la mijlocul anilor 1950, imaginea noastră despre modul în care se pliază proteinele a fost modelată prin experimente efectuate folosind proteine ​​mici de către Cercetatorul National Institutes of Health Christian Anfinsen. El a descoperit că, dacă a desfășurat o proteină mică, aceasta ar fi spontan înapoi în aceeași formă și a concluzionat că direcțiile pentru a face asta au fost codificate în secvența de aminoacizi a proteinei. Anfinsen a împărtășit Premiul Nobel pentru chimie din 1972 pentru această descoperire.

Treizeci de ani mai târziu, cercetătorii au descoperit că mașinile celulare specializate ajută proteinele să se plieze. Însă opinia predominantă a fost că funcția lor era limitată la a ajuta proteinele să-și desfășoare plierea spontană, protejându-le să nu rămână prinse sau să se lipească împreună.

Un tip de mașină de ajutor, numită chaperonină, conține un butoi. camera care rețin proteinele în interior în timp ce se pliază. TRiC se încadrează în această categorie.

Camera TRiC este unică prin faptul că constă din opt subunități diferite care formează două inele stivuite. O șuviță lungă și subțire de proteină tubulină este introdusă în deschiderea camerei printr-o moleculă auxiliară în formă de meduză. Apoi capacul camerei se închide și începe plierea. Când este gata, capacul se deschide și tubulina terminată, pliată pleacă.

Deoarece tubulina nu se poate plia fără TRiC, s-a părut că TRiC poate face mai mult decât să ajute pasiv tubulina să se plieze spontan. Dar cum funcționează exact asta? Acest nou studiu răspunde la această întrebare și demonstrează că, cel puțin pentru proteine ​​precum tubulina, conceptul de „pliere spontană” nu se aplică. În schimb, TRiC orchestrează direct calea de pliere care duce la proteina în formă corectă.

Deși progresele recente în inteligența artificială sau AI, pot prezice structura finită, pliată a majorității proteinelor, a spus Frydman, AI nu arată cum o proteină își atinge forma corectă. Aceste cunoștințe sunt fundamentale pentru controlul plierii în celulă și dezvoltarea de terapii pentru bolile plierii. Pentru a atinge acest obiectiv, cercetătorii trebuie să descopere pașii detaliați ai procesului de pliere așa cum are loc în celulă.

O cameră celulară preia conducerea

Acum zece ani, Frydman, Chiu iar echipele lor de cercetare au decis să aprofundeze ceea ce se întâmplă în camera TRIC.

„Comparativ cu camerele de pliere simple ale chaperoninelor din bacterii, TRiC din celulele umane este o mașină foarte interesantă și complicată.” spuse Frydman. „Fiecare dintre cele opt subunități ale sale are proprietăți diferite și prezintă o suprafață distinctă în interiorul camerei, iar acest lucru se dovedește a fi cu adevărat important.”

Oamenii de știință au descoperit că interiorul acestei camere unice direcționează procesul de pliere în două moduri.

Pe măsură ce capacul camerei se închide peste o proteină, pe pereții ei interiori apar zone de sarcină electrostatică. Ele atrag părți încărcate în mod opus ale catenei de proteine ​​​​tubulină și, în esență, le lipesc de perete pentru a crea forma și configurația adecvată pentru următorul pas de pliere. Între timp, „cozile” subunității TRiC care atârnă de peretele camerei prind proteina tubulină în anumite momente și locuri pentru a o ancora și a o stabiliza.

Pentru a începe, un capăt al firului de tubulină se agăță într-un mic buzunar. in perete. Apoi celălalt capăt se atașează într-un loc diferit și se pliază. Acum capătul care s-a agățat în perete se pliază într-un mod care îl aduce chiar lângă prima zonă pliată.

La pasul trei, o parte a secțiunii din mijloc se pliază pentru a forma miezul proteinei, împreună cu buzunare în care GTP, o moleculă care stochează și eliberează energie pentru a alimenta activitatea celulei, se poate conecta.

În cele din urmă, secțiunea de proteine ​​rămasă se pliază. Molecula de tubulină este acum gata de acțiune.

„Aceste instantanee structurale ale etapelor intermediare din secvența de pliere nu au fost niciodată văzute înainte de microscopia crio-electronică”, a spus Frydman.

A. combinație puternică de tehnici

Echipa ei a confirmat secvența de pliere cu o serie provocatoare de teste biochimice și biofizice care au necesitat ani de muncă.

Interpretarea acestor rezultate a permis cercetătorilor să construiască o imagine a forma schimbătoare a tubulinei pe măsură ce se pliază în interiorul camerei TRiC, care se potrivea cu imaginile generate de crio-EM.

„Este foarte puternic să poți merge înainte și înapoi între aceste tehnici, pentru că atunci poți cu adevărat să știți că ceea ce vedeți reflectă ceea ce se întâmplă în celulă", a spus Frydman.

"Știința ne-a surprins cu o soluție cu adevărat interesantă pe care nu aș fi prezis-o."

Studiul oferă, de asemenea, indicii pentru înțelegerea modului în care acest sistem de pliere a evoluat în celulele eucariote, care alcătuiesc plantele, animalele și oamenii, dar nu și în celulele mai simple precum cele ale bacteriilor și arheilor. Pe măsură ce proteinele au devenit din ce în ce mai complexe pentru a satisface nevoile celulelor eucariote, cercetătorii sugerează că, la un moment dat, nu s-au putut plia în formele de care aveau nevoie pentru a efectua lucrări mai complicate fără un mic ajutor. Proteinele eucariote și camera lor de chaperonină au evoluat probabil împreună, probabil începând cu ultimul strămoș comun al tuturor organismelor eucariote, cu aproximativ 2,7 miliarde de ani în urmă.

Datorită complexității analizelor și a interludiului pandemic, studiul a mers atât de mult timp încât mulți dintre cei care au lucrat la el s-au mutat la alte locuri de muncă. Printre aceștia se numără cercetătorii postdoctorali Daniel Gestaut și Miranda Collier de la grupul lui Frydman, care au realizat partea biochimică a proiectului și l-au împins înainte, și Yanyan Zhao, Soung-Hun Roh, Boxue Ma și Greg Pintilie din grupul lui Chiu, care au realizat crio. -Analize EM. Printre contribuatorii suplimentari se numără Junsun Park, un student din grupul lui Roh, și Alexander Leitner de la ETH din Zurich, Elveția.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ În timp ce Lisa Loring moare la 64 de ani, FEMAIL se întoarce la ceea ce sa întâmplat cu distribuția originală a familiei Addams

_ Am comandat haina perfectă Zara - apoi am descoperit un defect uriaș de design, oamenii spun că este vina MEA

_ Insula Iubirii 2023: Tot ce trebuie să știi despre episodul 15

Distrugerea României de Partidele Slugilor Ciulacu și Ciucă continuă. Vor distruge comunele țării. Aflați câte comune vor să distrugă. Stiri Negre - 26 Jan 2023 14:44:32

_Gold FM Romania - 30 Jan 2023 19:08:31

_ Whoopi Goldberg După ce 5 polițiști negri l-au bătut pe om negru: �Trebuie să vedem și oamenii albi bătuți �nainte ca cineva să facă ceva?� (VIDEO)

_ Mama lui Tire Nichols: „Urăsc că au fost cinci bărbați de culoare care au făcut asta”

_ Actrița de la Hollywood Annie Wersching, cea mai cunoscută pentru rolurile din „24” și „Star Trek”, a murit la 45 de ani

Protestul francez pentru creșterea vârstei de pensie de stat la 64 de ani... în timp ce britanicii așteaptă până la 68 de ani...iar pe romani care traiesc cu 10 ani mai putin ii chinuie Iohannis si Ciulacu pana la 65

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_Gold FM Romania - 30 Jan 2023 17:27:48

_Gold FM Romania - 30 Jan 2023 16:30:11

_ Victor Davis Hanson: Stânga radicală este instituția

_ URMĂȚI: Karyn Turk și Ed Henry AU UMINI cu cele mai recente rapoarte ale lui Joe Hoft și TGP despre MAI MULTE documente clasificate pe laptopul lui Hunter Biden (VIDEO)

_Cristian Terheș - 30 Jan 2023 20:13:12

_Marius Tucă Show - 30 Jan 2023 21:00:04

_ CHIAR IN: Al șaselea ofițer de poliție din Memphis, implicat în lovirea fatală a lui Tire Nichols, eliberat de serviciu

_ Departamentul de pompieri din Memphis concediază trei persoane de intervenție pentru că nu au oferit îngrijiri medicale adecvate lui Nichols.

_ INTERVIU EXCLUSIV: �Joci un meci de fotbal pe un teren trucat� � Mike Lindell discută despre integritatea alegerilor după alegerea președintelui RNC �n Dana Point, CA � spune că va fi pe Jimmy Kimmel live marți

_ Trump îl dă în judecată pe autorul de extremă stângă Bob Woodward pentru 49 de milioane de dolari pentru că a lansat înregistrări de interviuri

Cum se facturează consumul de energie începând cu 1 ianuarie 2023

_ EDEN CONFIDENTIAL: Profiturile lui Elton John se ridica dupa ce turneul de adio i-a sporit cuferele cu 6 milioane de lire sterline

_ Milionarul Bernie Sanders percepe 95 de dolari un bilet pentru un eveniment unde �ți spune de ce capitalismul este rău

_ RIP � Actrița Cindy Williams din emblematica emisiune TV �Laverne & Shirley� a murit la v�rsta de 75 de ani

_ Arsenal va amâna până la vară luarea unei decizii cu privire la viitorul lui Folarin Balogun

Vicarul Bisericii Angliei găsit vinovat de „activitate antisemită” după ce a împărtășit un articol despre Israel din 11 septembrie

_ Leeds CONFIRMĂ semnarea internaționalului american Weston McKennie

_ RUPTĂ: ORIBIL � Regimul din Arizona o investighează pe Kari Lake și �ncearcă să o condamne la �nchisoare pentru acuzații de infracțiune pentru exercitarea primului amendament și dezvăluirea fraudei electorale

_ Gordon Ramsay nu se acordă niciodată de Insula Iubirii în cazul în care una dintre fiicele lui s-a înscris în secret

_Călin Georgescu - 31 Jan 2023 03:11:09

_Stiri Negre - 30 Jan 2023 08:50:07

_ DEAD LAST: „Ridin with Biden” apare ultimul la Cupa Mondială Pegasus 2023 de la Gulfstream Park – VIDEO

_ Raportul TGP din octombrie 2020 despre apelul de conferință lui Obama care este scurs către Burisma susține raportul anterior al TGP de astăzi

_Gold FM Romania - 30 Jan 2023 11:54:30

_ Președintele Trump strigă „The Club for No Growth” și Karl Rove

_ Bacteriile eructatoare: identificarea microbilor arctici care produc gaze cu efect de seră

_ Reţinut după ce a luat bani pentru a închiria o cabană, fără să le asigure clienţilor serviciile promise

_ France hit by new wave of strikes against Macron's pension reform

_ `Opriți lupta internă din partid`. Marile probleme ale PNL înaintea rocadei premierilor

Ion Cristoiu: Cînd Guvernul sacrifică Partidul

_ AFL: Carlton ar putea avea mai multe funcții de premier decât Essendon cu o schimbare radicală

_ Expertul le spune spectatorilor cum să identifice înșelătoriile legate de costul vieții

_ Felicity Huffman filmează The Good Lawyer în Vancouver... în timp ce noua serie marchează primul rol de la închisoare

_ South Africa electricity crisis: govt considers national state of disaster

_ Lionel Messi spune că contul său de Instagram a fost BLOCAT după victoria Argentinei la Cupa Mondială

_ Michael Jackson va fi interpretat de nepotul său Jaafar Jackson în viitorul film biografic despre Regele pop

_ Lautaro Martinez, Ademola Lookman, Victor Osimhen: 10 LUCRURI PE CARE LE-AM ÎNVĂȚAT din Serie A

_Marius Tucă Show - 30 Jan 2023 21:03:49

_ „Nici măcar nu știu despre consilierul special” – Biden când reporterul întreabă dacă va depune mărturie consilierului special Robert Hur (VIDEO)

_ Renumitul profesor MIT și specialist în analiza siguranței medicamentelor solicită suspendarea imediată a tuturor vaccinurilor cu ARNm COVID

_Marius Tucă Show - 30 Jan 2023 20:48:53

_ Activist trans acuzat de viol după ce a fost mutată la închisoarea pentru femei

_ Noi sondaje primare arată că Trump conduce DeSantis cu două cifre în New Hampshire și Carolina de Sud

_ Ilegalii găzduiți pe cheltuiala contribuabililor refuză să părăsească hotelul Hell’s Kitchen din NYC pentru un nou adăpost

_ Te-ai gândit să renunți la lupta pentru salvarea Americii după rezultatele dezamăgitoare ale alegerilor din 2022? Aproape am făcut-o, la fel și mulți alții... Iată de ce am decis să rămânem și să luptăm

_ Clima mai caldă poate face ca ciupercile să fie mai periculoase pentru sănătatea noastră

_Marius Tucă Show - 30 Jan 2023 20:54:56

_ Mai multe minciuni: Joe Biden repetă povestea dezmințită despre dirijorul Amtrak care i-a luat obrazul (VIDEO)

_ EXCLUSIV: AL DOILEA E-mail Hunter Biden de la laptop CU INFORMAȚII CLASIFICATE Descoperit – Hunter a fost distribuit cu colegii de afaceri din Ucraina – Mai multe vor veni

_ RUPTĂ: Activistul catolic pro-life Mark Houck a fost găsit NEVINAT de acuzațiile federale


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1683, afisate in 29 pagini.