插图描绘了线性和斯坦福大学的一项研究,包括低温电子显微镜成像(左),发现细胞如何调节机器叫做(右)指导微管蛋白的折叠(黄色混乱的中心调节)。微管蛋白是蛋白质的微管,作为人类细胞的脚手架和运输系统。结果挑战的70岁高龄的理论如何在我们的细胞蛋白质折叠和对治疗疾病有着深远影响蛋白质错误折叠。(来源:格雷格·斯图尔特/ SLAC国家加速器实验室)
SLAC-Stanford研究显示四个中间步骤在人类叫做微管蛋白的蛋白质折叠,所有由细胞内壁机器称为调节(黄色)。这个过程开始于一缕微管蛋白进入调节室。(绿色)一端钩到内腔壁;然后另一端(浅蓝色)高度在另一个地方,折叠,其次是绿色的结束和两个折叠的中间部分(深蓝色和红色)。静电电荷的折叠是由领域内墙上“尾巴”的蛋白质悬空从内壁,持有和稳定的蛋白质折叠的下一步在正确的配置。蛋白质核心(深蓝色)包含口袋三磷酸鸟苷(橙色),存储和释放能量的分子细胞的工作,插头。(来源:赵Yanyan /斯坦福大学)

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具有里程碑意义的研究揭示了如何调节纳米腔直接蛋白质折叠

2023年1月19日

雷电竞网址科学家们挑战的70岁高龄的理论如何在我们的细胞蛋白质折叠,有发现一个微小的细胞调节机器叫做指导微管蛋白的折叠,一种蛋白质,这种蛋白质是微管的组成部分,它作为人类细胞的脚手架和运输系统。研究结果可能对治疗疾病有深远的影响与蛋白质错误折叠,这是建议。
雷电竞网址科学家们曾认为,尽管调节和类似的机器称为chaperonins提供被动的环境有利于折叠,他们不直接参与这个过程。

据估计,多达10%的蛋白质在人类,动物和植物细胞内协助折叠nano-chambers最终的活跃的形状。许多蛋白质折叠的帮助下调节也密切相关人类疾病,包括某些癌症和神经退行性疾病如帕金森症,亨廷顿和老年痴呆症,斯坦福大学教授朱迪思·弗莱德曼说,该研究的主要作者之一。

许多抗癌药物,她补充说,是为了破坏微管蛋白和微管形式,这对细胞分裂是非常重要的。所以针对TRiC-assisted微管蛋白折叠过程可以提供一个有吸引力的抗癌策略。

“这是最激动人心的蛋白质结构我在40年的职业生涯中,从事“线性/斯坦福大学教授哇Chiu说,开发和利用的先驱低温电子显微镜(低温电子显微镜)和线性低温电子显微镜和bioimaging部门主任。“当我遇到Judith 20年前,我们讨论我们是否能看到蛋白质折叠。这是人们多年来一直想做的,现在我们做到了。”

在十年漫长的研究人员捕获TRiC-directed折叠过程中的四个不同的步骤和低温电子显微镜分辨率near-atomic证实了他们看到的生物化学和生物物理分析。

·弗莱德曼说,在最基本的层面,本研究解决了长期存在的谜,调节微管蛋白的折叠不能没有援助的原因:“这真的是一个改变游戏规则,最后将一种新的方式来了解蛋白质折叠在人类细胞。

”相比,简单折叠钱伯斯chaperonins的细菌,人体细胞的调节是一个非常有趣的和复杂的机器,”·弗莱德曼说。“每个八子单元有不同的属性和提供了一个独特的腔内表面,这是非常重要的。”

“这些结构快照中间阶段的折叠顺序由低温电子显微镜,从未见过“·弗莱德曼说。

由于分析的复杂性和大流行的插曲,研究持续了很长时间,许多工作人员转移到其他工作。包括博士后研究人员丹尼尔Gestaut和米兰达•科利尔·弗莱德曼集团,进行生化项目推着它前进的一部分,和赵Yanyan Soung-Hun卢武铉,Boxue Ma和格雷格Pintilie从赵的集团进行了低温电子显微镜分析。额外的贡献者包括Junsun公园,一个学生在卢武铉的集团,从苏黎世ETH和亚历山大•莱特纳,瑞士。

赠款支持的工作哇赵从美国国立卫生研究院和赠款和朱迪思·弗莱德曼Soung-Hun卢武铉,现在首尔国立大学助理教授,韩国国家研究基金会和Suh Kyungbae基金会(SUHF)。

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引文:丹尼尔Gestaut et al .,细胞,2022年12月8日(10.1016 / j.cell.2022.11.014)