Rešena beljakovinska sestavljanka odpre vrata novemu dizajnu za zdravila proti raku

Anonim

Raziskovalci na Oregon State University so rešili dolgoletno uganko v zvezi z oblikovanjem molekularnih motorjev in utira pot novim terapijam za rak.

Ugotovitve so bile danes objavljene v Current Biology.

V raziskavo so sodelovali kinesini: drobni motorji na osnovi beljakovin, ki delujejo z mikrotubularnimi celicami. Motorji pretvarjajo kemično energijo v mehansko energijo, da ustvarijo smerne gibe in sile, potrebne za vzdrževanje življenja.

Mikrotubule so mikroskopske cevaste strukture, ki imajo dva različna cilja: hitro rastoči plus in počasi minus konci. Mikrotubule pomagajo izdelati okostje celice.

Večina kinezinov deluje le z enim mikrotubuljem, vendar podskupina kinesinov, imenovana kinesin-14, se prednostno veže na dve različni mikrotubuli: ena s proteinski nogi in ena s repom.

Znanstveniki so vedeli malo o tem, kaj vozi to prednost, vendar raziskovalci na OSU College of Science odkrili, da imajo nekateri kinesin-14s trd, in ne prilagodljiv pas, ki ločuje noge iz repa - zato je ta motorna beljakovina raje dvo-mikrotubulo sledi.

Ugotovitve so pomembne, ker so nekatere rakave celice odvisne od kinezina-14, da se razširijo, zdaj pa obstaja način za zaustavitev teh celic: z zdravili, ki naredijo ta trden pas bolj elastičen, s čimer se molekularni motor ustavi in ​​uniči celico.

"Kinesin-14s prispevajo k sestavljanju ovalne oblike nadgradnje, ki se imenuje vreteno, " je povedal ustrezni avtor študije Weihong Qiu, docent za fiziko OSU. "Vreteno deluje, da se kromosomi med razdeljevanjem celic natančno ločijo med hčerinskimi celicami."

Qiu in sodelavci na Visoki šoli za znanost, Univerzi Henan in Univerzi Nankai na Kitajskem ter Univerze v Michiganu so pogledali kinesin-14 iz dveh virov: glive in sadne muhe.

"Odrezali smo del pasu, da vstavimo prožen polipeptidni linker, " je dejal Qiu.

Rezultati so bili dramatični. Glivični kinesin-14 motor je spremenil svojo smer, ki se je gibal proti minusu konca mikrotubul, ne pa na konec plus, in motor za kinezin-14 se je premaknil iz neprocesivnega, to pomeni, da bi le korakal v eni smeri, drugi pa -Da tudi procesivni, minus-end usmerjeni motor.

Toda sposobnost kinesin-14, da se veže na dve mikrotubuli, je bila močno ogrožena zaradi fleksibilnega pasu in ne trdega.

"Narava skozi evolucijo je prinesla izreden načrt v smislu oblikovanja motoričnih proteinov, " je dejal Qiu. "Večina motorjev, ki delujejo na kinesin-14, delujejo znotraj vretena in potrebujejo interakcijo z dvema različnima mikrotubulama, namesto enim. Naša raziskava kaže, da so se te kinesin-14 razvili, da imajo tog srednji del."

Spreminjanje te zasnove z intervencijo drog bi uničilo rakave celice, ki se zanašajo na kinesin-14, da se širijo.

"Naši rezultati kažejo na nov terapevtski pristop, ki je usmerjen na območje pasu motornih proteinov", je dejal Qiu. "Če se motor kinesin-14 lahko zvije v pasu kot telovadec, se izgubi zmožnost interakcije z dvema mikrotubulama, prav tako pa je njegova funkcija. Zdaj lahko identificiramo droge, ki spremenijo togost območja pasu."

menu
menu