logo

Пользовательского поиска

Tuesday 11th of December 2018

Первое 3-D изображение взаимодействия белка с ДНК в нуклеосоме

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
26.08.2010 09:00

В результате исторического исследования, которое будет опубликовано в Nature, ученым впервые удалось получить изображение генетических процессов, происходящих внутри каждой клетки нашего организма. Используя метод 3-D визуализации, называемый рентгеновской кристаллографией, адъюнкт-профессор биохимии и молекулярной биологии Государственного университета Пенсильвании (Penn State University - PSU) Сонг Тан (Song Tan) впервые получил изображение взаимодействия белка с нуклеосомой – структурой из плотно намотанной на белковый комплекс ДНК. Исследование, как ожидается, поможет изучению таких болезней, как рак.

 

2Иллюстрация взаимодействия белка хроматина RCC1 с нуклеосомой. (Credit: Song Tan laboratory, Penn State)

 

Как генетическая программа жизни, ДНК должна быть доступна для расшифровки, или «считывания», даже когда она упакована в нуклеосомы. Поэтому нуклеосома является ключевым объектом генетических процессов и находится в центре научных исследований функционирования как здоровых, так и больных клеток. Предыдущие исследования в PSU и других научных центрах привели к открытию ферментов хроматина – белков, функцией которых является включение и выключение определенных генов путем взаимодействия с нуклеосомой. Так как трехмерная структура нуклеосом была установлена 13 лет назад, ученые задались вопросом, как, чтобы регулировать экспрессию генов и другие протекающие в клетке процессы, ферменты хроматина распознают нуклеосомы и воздействуют на них.

«Нам необходимо было визуализировать, как эти ферменты могут читать такую сложную структуру как нуклеосома», - объясняет Тан.

 

3

 

Команда лаборатории Тана

(Credit: Song Tan laboratory, Penn State)

 

 

«Для решения этой проблемы Равиндра Макдэ (Ravindra D. Makde), постдокторант в руководимой Таном лаборатории, вырастил кристаллы белка RCC1 (регулятора конденсации хромосом, имеющего большое значение для их правильного разделения во время деления клетки), связанные с нуклеосомой, и использовал рентгеновскую кристаллографию для определения атомной структуры комплекса.

«Наши результаты показали, что белок RCC1 связывается с противоположными сторонами нуклеосомы – аналогично тому, как расположены педали на колесе трехколесного велосипеда», - комментирует Тан.

Полученная структура позволяет изучать детали распознавания ферментом как ДНК, так и компонентов белкового кора нуклеосомы на атомном уровне. Неожиданно для исследователей структура также показала, как в процессе образования нуклеосомы ДНК может растягиваться.

 

4

 

Сонг Тан (Song Tan)

(Credit: Song Tan laboratory, Penn State)

 

 

 

 

«Эти открытия составляют фундамент понимания взаимодействия белка RCC1 и других ферментов хроматина с ДНК, когда она упакована в хроматин», - считает Тан.

Исследование проведено в Центре изучения регуляции генов эукариот (Center for Eukaryotic Gene Regulation) PSU, междисциплинарном центре, занимающимся изучением молекулярных основ включения и выключения генов.

«На протяжении многих лет научное сообщество находилось в тупике», - говорит Франк Пью (Frank Pugh) директор Центра и профессор кафедры молекулярной биологии PSU. «Все, что мы могли, это строить предположения о том, как клеточные белки могут взаимодействовать с нуклеосомами. Теперь, получив структуру, мы стали на шаг ближе к пониманию процесса чтения клетками хроматина, необходимого для регуляции экспрессии генов».

После почти десяти лет работы над этой проблемой Тан и его группа очень довольны полученными результатами. Однако с еще большим энтузиазмом они смотрят на свои будущие исследования. «Теперь нашей целью будет определение структуры других важных с биологической и медицинской точек зрения ферментов хроматина, связанных с нуклеосомой», - говорит Тан. «Мы ожидаем, что эти исследования прольют свет на фундаментальные генетические процессы и лягут в основу новых методов лечения болезней человека, включая рак».

Проект частично финансировался Национальным институтом здравоохранения (National Institutes of Health).

 

 


3-D анимация взаимодействия белка хроматина RCC1 с нуклеосомой


По материалам

Scientists Develop the First Atomic View of Key Genetic Processes

 


Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday786
mod_vvisit_counterYesterday1499
mod_vvisit_counterThis week3551
mod_vvisit_counterLast week14302
mod_vvisit_counterThis month19700
mod_vvisit_counterLast month31567
mod_vvisit_counterAll days4220297

We have: 25 guests, 1 bots online
Your IP: 34.228.30.69
 , 
Today: Дек 11, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.