logo

Пользовательского поиска

Sunday 22nd of April 2018

Химики поймали белок репарации ДНК за молекулярным "воровством"

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
11.11.2010 16:07

 

Ученые впервые наблюдали промежуточную стадию химического процесса, устраняющего вред, наносимый молекуле ДНК метилированием, и регулирующего многие важные биологические функции, оказывающие влияние на здоровье, в том числе на развитие ожирения, рака и диабета.


2

 

Для изучения репарации и модификации ДНК/РНК и других важных биологических процессов профессор химии Чуан Хе (Chuan He) выращивает в своей лаборатории клетки раковых линий. Результаты своих последних исследований Хе и его коллеги опубликовали в журнале Nature. (Фото: Lloyd DeGrane)

 

 

 

Наблюдение проводились на белке репарации бактериальной ДНК AlkB, но результаты могут быть отнесены к нескольким белкам того же семейства, играющим ключевые регуляторные роли в организме человека. Вооруженные этими результатами, ученые когда-нибудь смогут разработать методы, блокирующие усилия белка, направленные на выполнение биологически важной функции деметилирования в клетках человека, говорит Чуан Хе (Chuan He), профессор кафедры химии Университета Чикаго (University of Chicago – UChicago).

«Это семейство белков – самое удивительное семейство в сегодняшней биологии», - говорит профессор Хе, руководивший исследованием. «Эти белки самым непосредственным образом влияют на развитие ожирения, рака и диабета, и они не идут традиционными путями модификации ДНК или белка. Скорее, они идут по пути модификации и демодификации РНК. Это новая область биологических исследований».

Хе и его коллеги из Университета Чикаго и Университета Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin-Madison - UW-Madison) сообщают о своих открытиях в журнале Nature.

4

Изображение с сайта nature.com


В статье представлены новые данные о том, как белки химически изменяют молекулы и их функции в процессе, называемом оксидативным (окислительным) деметилированием. Метилирование – химический процесс, помогающий контролировать, как ДНК и белки выполняют свои функции в организме. В случае ДНК метилирование и деметилирование влияют на то, как генетический код «переписывается» в белки. За последние годы ученые пришли к выводу, что белок AlkB и связанные с ним другие белки инициируют окислительные реакции, удаляющие метильные (углеводородные) группы из молекул, с которыми они изначально связаны.

Биологическое метилирование – один из важнейших процессов в природе, регулирующий практически все, говорит Хе, включая то, как клетки дифференцируются в свое конечное состояние и как генетическая информация транслируется в белки.

Недавно исследователи из UChicago разработали химический метод, позволяющий «отловить» белок AlkB во время его взаимодействия с молекулой-хозяином – ранее незамеченный эфемерный процесс. Метод связывает белок с метилированной молекулой. «Белок реагирует и останавливается на промежуточной стадии, застревая там», - объясняет Хе.

Два ферментативных промежуточных соединения, которые группа Хе «поймала в ловушку», были предсказаны на основе химических законов, но непосредственно наблюдать эти «мимолетные» соединения ученым удалось впервые. Что же касается третьего интермедиата, «то мы наблюдали что-то странное», вспоминает Хе.

5

 

Цвиттер-ион. (Изображение с сайта nature.com)

 

 

Затем исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон провели математические расчеты электронных и структурных свойств промежуточных соединений, которые Хе наблюдал во время своих экспериментов. Расчеты показали, что странно ведущий себя интермедиат является цвиттер-ионом, что означает, что в целом он электрически нейтрален, но при взаимодействии с разными атомами проявляет свойства либо положительного, либо отрицательного иона.

«Нам удалось показать, что пойманный с помощью красивого эксперимента Хе интермедиат является по своей природе цвиттер-ионом, что дает новые ключи к пониманию химических шагов процесса биологического деметилирования», - говорит профессор химии Цян Цуй (Qiang Cui) из Университета UW-Madison.

Ученые зафиксировали роль окисления в деметилировании, используя источник фотонов Advanced Photon Source Аргоннской национальной лаборатории (Argonne National Laboratory) Министерства энергетики США – самый мощный источник рентгеновских лучей в Западном полушарии. Это позволило ученым определить кристаллическую структуру, показывающую трехмерное атомное строение промежуточного продукта процесса деметилирования.

 

 

По материалам

DNA Repair Protein Caught in Act of Molecular Theft

 

Аннотация к статье: Iron-catalysed oxidation intermediates captured in a DNA repair dioxygenase

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday651
mod_vvisit_counterYesterday700
mod_vvisit_counterThis week651
mod_vvisit_counterLast week3221
mod_vvisit_counterThis month10438
mod_vvisit_counterLast month26163
mod_vvisit_counterAll days3975915

We have: 52 guests, 15 bots online
Your IP: 54.196.47.145
 , 
Today: Апр 22, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.