研究強(qiáng)調(diào)了無(wú)序蛋白質(zhì)相互作用在基因表達(dá)中的作用

由貝勒醫(yī)學(xué)院和捷克科學(xué)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)于基因表達(dá)如何編排的新難題。發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究結(jié)果揭示了一種新的機(jī)制，可以協(xié)調(diào)控制基因表達(dá)的細(xì)胞內(nèi)組件的組裝。該機(jī)制不僅對(duì)正常細(xì)胞功能至關(guān)重要，而且還與癌癥、神經(jīng)和 HIV 感染有關(guān)，并且可以提出治療這些疾病的新方法。

“以前大多數(shù)研究都集中在那個(gè)回合的基因完全打開(kāi)或關(guān)閉特定的細(xì)胞成分，”相應(yīng)的合著者說(shuō)，博士H.考特尼·霍奇斯，助理教授分子和細(xì)胞生物學(xué)的和中心的精密環(huán)境健康貝勒。“我們的工作揭示了一個(gè)新的視角——調(diào)節(jié)基因表達(dá)速率的蛋白質(zhì)也可以協(xié)同工作，在許多不同的環(huán)境中微調(diào)表達(dá)水平。我們確定了一種將這些蛋白質(zhì)結(jié)合在一起并在健康和疾病中發(fā)揮廣泛作用的機(jī)制。”

在與比利時(shí) KU Leuven 的同事之前的工作中，該團(tuán)隊(duì)研究了白血病和 HIV 感染中的蛋白質(zhì)相互作用，特別是由稱為 TFIIS N 末端結(jié)構(gòu)域 (TND) 的蛋白質(zhì)區(qū)域介導(dǎo)的相互作用。在目前的研究中，研究人員擴(kuò)展了 TND 的研究，并在許多其他蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了它們。

“我們到處尋找這些結(jié)構(gòu)域，特別是在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄延伸的機(jī)制中，這是所有人類細(xì)胞基因表達(dá)的第一步。轉(zhuǎn)錄延伸是一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞過(guò)程，涉及許多不同的蛋白質(zhì)協(xié)同工作，”第一作者、霍奇斯實(shí)驗(yàn)室的博士后Katerina Cermakova 博士說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn) TND 是所有轉(zhuǎn)錄延伸因子中最豐富的結(jié)構(gòu)元件。一旦你尋找它們，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)所有參與轉(zhuǎn)錄延伸的重要蛋白質(zhì)復(fù)合物都有一個(gè) TND 或結(jié)合一個(gè)具有 TND 的蛋白質(zhì)。”

以前的工作向研究人員表明，TND 就像其他蛋白質(zhì)區(qū)域的對(duì)接平臺(tái)，特別是對(duì)于稱為 TND 相互作用基序 (TIM) 的一小部分非結(jié)構(gòu)化蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)的片段具有組織良好的 3-D 結(jié)構(gòu)，但許多片段也缺乏這種組織。這些無(wú)序或非結(jié)構(gòu)化區(qū)域通常是功能性的。

“這些非結(jié)構(gòu)化區(qū)域的一個(gè)顯著特點(diǎn)是它們作為分子的不尋常行為，”共同通訊作者、捷克科學(xué)院有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)研究所(IOCB 布拉格)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家和組長(zhǎng)Vaclav Veverka 博士說(shuō)。“把 TIM 想象成一根一端松動(dòng)的繩子，移動(dòng)起來(lái)就像被颶風(fēng)吹來(lái)一樣。但是當(dāng)它找到它的 TND 伙伴時(shí)，繩子會(huì)卷曲并緊緊地抓住 TND 以使其靠近。”研究人員表明，這種依戀在基因表達(dá)的早期階段起著重要作用。

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