人體細胞具有先進的調(diào)節(jié)系統(tǒng)：用小分子遍在蛋白標記蛋白質(zhì)。，來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)的團隊成功地在試管和活細胞中以有針對性的方式用泛素標記蛋白質(zhì)。該程序為探索這一重要監(jiān)管體系的內(nèi)部運作打開了大門。

植物，真菌，動物甚至人類都有它：蛋白質(zhì)遍在蛋白。它包含76個氨基酸的序列，使其成為相對較小的生物分子。但它的影響是深遠的：與蛋白質(zhì)結(jié)合的泛素分子的類型，位置和數(shù)量決定了它們在細胞內(nèi)的穩(wěn)定性，功能和位置。

“實際上，細胞中的每個過程都直接或間接地受到泛素的影響。這就是為什么這種標記機制的功能障礙與癌癥和許多其他嚴重疾病的發(fā)展和進展有關(guān)，”技術(shù)合成生物化學(xué)教授Kathrin Lang解釋道。慕尼黑大學(xué)。

2004年諾貝爾化學(xué)獎授予了這種細胞調(diào)節(jié)系統(tǒng)在控制蛋白質(zhì)降解中發(fā)揮重要作用的發(fā)現(xiàn)。但是，在許多情況下，泛素修飾如何影響細胞功能的細節(jié)仍不清楚。Kathrin Lang的團隊現(xiàn)已開發(fā)出一種將泛素標記與靶蛋白結(jié)合的方法 - 這是探索該系統(tǒng)的關(guān)鍵。

細菌酶產(chǎn)生新的化合物

Lang的團隊使用兩種技巧來規(guī)避復(fù)雜的天然系統(tǒng)：它們含有一種新的修飾氨基酸，細菌衍生的酶分選酶可以附著遍在蛋白或泛素相似的分子。

“大的挑戰(zhàn)是調(diào)整各個步驟 - 將非天然氨基酸并入目標蛋白質(zhì)中，并通過酶分選酶轉(zhuǎn)移泛素 - 這樣它們不僅可以在試管中發(fā)揮作用，而且還可以在試管中發(fā)揮作用。在活細胞中，“該研究的作者馬克西米利安福特納回憶說。

與此同時，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員對許多不同細胞蛋白質(zhì)的新方法進行了優(yōu)化和申請。“我們已經(jīng)與醫(yī)生和細胞生物學(xué)家進行了合作，他們現(xiàn)在希望與我們一起研究泛素標記物對癌癥和神經(jīng)退行性疾病(如帕金森氏癥)在分子水平上的發(fā)展的影響，”Lang教授說。

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