Механизм, названный «хвост», есть частью мелкого белка, известного в основном его ролью в приложении громадных структур к клеточной мембране. В то время, когда исследователи инактивировали хвост, сигнальный ответ, что ранее занял 30 мин., дабы случиться, случился практически срочно – с интенсивностью, в четыре раза больше, чем обычный.Изучение случилось в дрожжах, но в случае если подобный процесс происходит в людских белках G, открытие имело возможность бы обеспечить новую цель препарата управления ответственными клеточными процессами – и возможно предложить новый класс биодатчиков, каковые в состоянии более ощутимо найти и ответить на определенные химические вещества.
Об изучении, поддержанном Национальным Университетом Национальных Университетов Здоровья Неспециализированных Медицинских наук (NIGMS), сказали 1 мая в издании Cell Reports.«Мы нашли механизм, что регулирует, как скоро путь включен внешним стимулом», сообщил Мэтью Торрес, адъюнкт-доктор наук в Школе Биологических наук в Технологическом университете штата Джорджия. «Генетически изменяя механизм управления, лежащий в базе этого процесса, мы в состоянии смодулировать, сколько из сигнала снаружи клетки попадает вовнутрь клетки и как скоро это проходит.
Это – все более необычное, по причине того, что данный механизм прятался в несложном виде на протяжении многих лет».G белки, они же связывающие белки нуклеотида гуанина, семья молекул, каковые действуют в качестве молекулярных выключателей в клетках. Они передают сигналы, купленные от множества внеклеточных стимулов для интерьера клетки – через мембрану, которая в противном случае не разрешила бы коммуникацию.
Хвост, отысканный Торресом и Докторантом Шилпой Чоудхури, возможно, избежал внимания, по причине того, что это гибко присоединено к гамма подъединице белка G тесно сотрудничающей команды белка, известной как G бета/гамма. Структуры белка в большинстве случаев определялись способами кристаллографии рентгена, каковые не смогут решить структуры, каковые находятся в движении.
До их работы гамма подъединица G была известна, в первую очередь, как белок, что соединяет громадную бета подъединицу G с клеточной мембраной. Без работы SAPH-ярости – быть может, не была выяснена программа информатики, которая причиняет на карту деятельность PTM, применяя машинное обучение – роль структуры хвоста.
«В течение многих лет люди сосредотачивались на бете/гамме G как полная единица, и не как отдельные компоненты», сообщил Чоудхури, первый создатель газеты. «Гамма – маленький белок если сравнивать с большей бета подъединицей G, но мы сейчас знаем, что у этого имеется ключевая роль в деятельности сигнальной совокупности».В дрожжах, G подъединицы беты/гаммы активируют сигнальный путь в ответ на феромоны, процесс, что в большинстве случаев берет спустя примерно 30 мин. по окончании стимуляции рецептора феромона в клеточной мембране. Торрес и Чоудхури подозревали, что модификации белка, PTMs, так или иначе приводили к задержке.
Их компьютерная программа SAPH-гнев – развитый в лаборатории Торреса и заявила в 2015 – обвинил прямо гамма подъединицу G.Программа разбирает существующие хранилища метаданных последовательности деятельности и белка PTM, дабы продемонстрировать «тёплые точки» трансформации белка.
SAPH-гнев была создана, дабы ускорить поиск серьёзных регулирующих целей на структурах белка и обеспечить лучшее познание того, как белки информируют между собой внутренние клетки.Натяжение из интернациональных баз данных PTM, каковые применяют весов-спектрометрию, дабы выяснить последовательности, каковые химически поменяны, SAPH-гнев, указало на определенное расположение на гамма белке G. Применяя генетические способы мутации, Чоудхури поменял раздел белка, дабы дать бездействующую структуру хвоста.Но удаление хвоста от процесса раздельно не хватало. Дабы активировать сигнальный процесс, структуры на хвосте должны были взаимодействовать с отдельным белком аккуратного элемента.
В то время, когда оба были инактивированы, исследователи видели сильное действие, в то время, когда рецептор стимулировался.«Вы имеете возможность думать о сигнальном пути как колесо, едущее вниз бугор, где две подушки велосипедного тормоза захватывают колесо, дабы замедлить его», сообщил Торрес. «Активация рецептора феромона похожа на выпуск колеса вниз бугор. В то время, когда оба тормоза активны, колесо перемещается весьма медлительно, по причине того, что два тормоза сотрудничают, дабы замедлить его импульс и скорость. Это выясняется, как путь срочно ведет себя в обычных клетках по окончании стимуляции рецептора».
«Если Вы убираете один из тормозов, Вы приобретаете частичное торможение, и колесу разрешают переместиться мало стремительнее, но все еще ограничивают от перемещения с таковой скоростью, как это может. Это – то, как путь ведет себя в обычных клетках в течение первых 20 мин. по окончании стимуляции рецептора. Но если Вы ликвидируете оба тормоза, производя колесо вниз результаты бугра в высокой скорости и импульсе – частично как гольф-кар без губернатора».Это совершенно верно, что случилось, в то время, когда Чоудхури предотвратил PTMs и на гамме G и на белке аккуратного элемента. «В то время, когда мы делаем это, мы видим стремительную активацию сигнального пути, что происходит в шесть раз стремительнее и в четыре раза более интенсивен, чем с обычным состоянием с неповрежденными тормозами пути».
Вне идентификации механизма управления для пути исследователи кроме этого изучили, как это руководит свойством дрожжей ответить на феромоны «подобным выключателю» методом, что либо включен либо отключён против аналогового метода, что будет похожим кнопку количества на стерео.Тогда как Торрес и Чоудхури сделали их открытие в дрожжах, они считают, что это будет иметь широкие последствия, по причине того, что у всех организмов, у которых имеется белки G, включая людей, имеется гамма хвосты G, каковые пронизаны PTMs.
Среди следующих шагов обязан будет видеть, продемонстрирован ли тот же самый тип тормозной совокупности гамма подъединицами G и аккуратными элементами беты/гаммы G в клетках человека. В случае если так, это имело возможность обеспечить познание, которое имело возможность выяснить возможно новые цели препарата.
«Хвост существует, и это принципиально важно в этом ходе управления сотрудничествами с аккуратными элементами беты/гаммы G, каковые ответственны для включения сигнальных дорог», сообщил Торрес. «Мы подозреваем важность гаммы G, в то время, когда передача сигналов белка регулятора Г будет простираться вне любого единственного организма».