Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Arhitektura signalnih proteinov izboljšuje poznavanje ključnih receptorjev

Anonim

Skupina znanstvenikov iz Duke Medicine, University of Michigan in Univerze Stanford je določila osnovno arhitekturo celičnega signalnega kompleksa, ki je vključen v odziv telesa na dražljaje, kot so svetloba in bolečina.

oglas


Ta kompleks, sestavljen iz receptorja človeške celične površine in njegovega regulatornega proteina, razkriva dvostopenjski mehanizem, ki je bil predhodno hipoteziran, vendar ni bil neposredno dokumentiran.

Ugotovitve, ki so bile objavljene 22. junija 2014 v reviji Nature, omogočajo strukturne slike G-proteina vezanega receptorja (GPCR) v akciji.

"Ključnega pomena je, da si predstavljamo, kako ti receptorji delujejo, da bi v celoti razumeli, kako se naša telesa odzivajo na široko paleto dražljajev, vključno z lahkoto, hormoni in različnimi kemikalijami, " je povedal co-senior avtor Robert J. Lefkowitz, MD, James B. Duke Profesor medicine na Duke University School of Medicine in Howard Hughes Medical Institute raziskovalec.

Lefkowitz je sostanoval z avtorjem dr. Georgiosom Skiniotisom, profesorjem Jackom E. Dixonom na Inštitutu za znanosti o življenju na Univerzi v Michiganu in dr. Brian K. Kobilka, predsedujočim Helene Irwin Fagan iz kardiologije na Stanfordu Medicinska fakulteta. Lefkowitz in Kobilka sta podelili Nobelovo nagrado za kemijo leta 2012 za svoja odkritja, ki vključujejo GPCR.

GPCR predstavljajo največjo družino ciljev zdravil za človeške bolezni, vključno s kardiovaskularnimi motnjami, nevrološkimi boleznimi in različnimi vrstami raka. Beljakovinski beta-arrestin je ključen za uravnavanje teh receptorjev, avtorji pa so vizualizirali kompleks beljakovine beta-arrestin skupaj z receptorjem, ki sodeluje pri odzivu "boj ali let" pri ljudeh.

"Primarna vloga Arrestina je, da omejimo signalizacijo GPCR-ja. Elucidacija strukture tega kompleksa je bistvenega pomena za razumevanje, kako so receptorji desenzitizirani, da bi preprečili nenamerno signalizacijo, " je dejal Skiniotis.

"Visoka ločljivost vizualizacije tega signalizacijskega sklopa je izziv, ker so beljakovinski kompleksi prehodni in zelo dinamični in za eksperimente potrebujemo velike količine izoliranih beljakovin", je dejal co-lead avtor Arun K. Shukla, ki je delal z Lefkowitzom pri Dukeju in zdaj ustanovi neodvisen laboratorij na Oddelku za biološke znanosti in bioinženjering na indijskem tehnološkem inštitutu v Kanpurju.

Ko so imeli avtorji na razpolago material za neposredno strukturno vizualizacijo, so uporabili elektronsko mikroskopijo, da bi razkrili, kako so posamezne molekule tega signalizacijskega sklopa organizirane glede na druge.

Raziskovalci so nato združili tisoče posameznih slik, da bi ustvarili boljšo sliko molekularne arhitekture. To sliko so dodatno pojasnili s pomočjo analize in povezovanja z masno spektrometrijo.

Naslednji avtorji si prizadevajo pridobiti več podrobnosti o tej skupini z rentgensko kristalografijo, tehnologijo, ki bi morala razkriti vpogled v atomsko raven v to arhitekturo. Takšne atomske podrobnosti se lahko nato uporabijo pri eksperimentih pri oblikovanju novih zdravil in razvijanju boljšega razumevanja temeljnih pojmov v biologiji GPCR.

"To je samo začetek in daleč je pot, " je dejal Shukla. "Moramo vizualizirati podobne komplekse drugih GPCR-jev, da bi razvili celovito razumevanje te družine receptorjev."

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih ponuja Duke University Medical Center . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Arun K. Shukla, Gerwin H. Westfield, Kunhong Xiao, Rosana I. Reis, Li-Yin Huang, Prachi Tripathi-Shukla, Jiang Qian, Sheng Li, Adi Blanc, Austin N. Oleskie, Anne M. Dosey, Min Su, Cui-Rong Liang, Ling-Ling Gu, Jin-Ming Shan, Xin Chen, Rachel Hanna, Minjung Choi, Xiao Jie Yao, Bjoern U. Klink, Alem W. Kahsai, Sachdev S. Sidhu, Shohei Koide, Pawel A. Penczek, Anthony A. Kossiakoff, Virgil L. Woods ml., Brian K. Kobilka, Georgios Skiniotis, Robert J. Lefkowitz. Vizualizacija zaposlovanja atentinov s receptorjem, povezanim z G-proteinom . Narava, 2014; DOI: 10.1038 / narava13430