用泛素标记蛋白质为细胞调控研究铺平了道路

人类细胞有一个先进的调节系统：蛋白质被小泛素标记。首先，来自慕尼黑工业大学(TUM)的团队成功地以靶向的方式在试管和活细胞中用泛素标记蛋白质。这一程序为探索这一重要监管系统的内部运作打开了大门。

植物、真菌、动物甚至人类都有：蛋白质泛素。它包含76个氨基酸的序列，使其成为相对较小的生物分子。但它的影响是深远的：与蛋白质结合的泛素分子的类型、位置和数量决定了它们在细胞中的稳定性、功能和位置。

“实际上，细胞中的每一个过程都直接或间接地受到泛素的影响。这就是为什么这种标记机制的功能障碍与癌症和许多其他严重疾病的发展和进展有关，”技术合成生物化学教授Kathrin Lang解释道。慕尼黑大学。

2004年诺贝尔化学奖授予发现这种细胞调节系统在控制蛋白质降解中起着重要作用。然而，在许多情况下，泛素修饰如何影响细胞功能的细节仍然不清楚。Kathrin Lang的团队现在开发了一种将泛素标签与目标蛋白质结合的方法——这是探索这一系统的关键。

细菌产生新的化合物。

Lang的团队使用两种技术来规避复杂的自然系统：它们包含一种新的修饰氨基酸，细菌衍生的酶分类酶可以附着在泛素或泛素样分子上。

“最大的挑战是调整每一个步骤——将非天然氨基酸整合到目标蛋白中，并通过酶分选转移泛素——使其不仅能在试管中发挥作用，还能在试管中发挥作用。该研究的第一作者马克西米利安福特纳回忆道。

与此同时，慕尼黑工业大学的研究人员针对不同细胞的蛋白质优化了许多新方法并申请了专利。“我们已经与医生和细胞生物学家合作，他们现在希望在分子水平上与我们一起研究泛素标记在癌症和神经退行性疾病(如帕金森病)发展中的作用，”郎教授说。

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