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核磁共振波谱它可以提供有关蛋白质结构的信息

2022-07-28 08:04:30 来源: 用户: 

因此,由Raphael Stoll教授领导的研究人员希望他们的结果能够成为未来对抗HMGA1a引起的癌症的治疗策略的基础。他们在2019年7月24日的《核酸研究》杂志上发表了报告。

尽管许多蛋白质的正确功能取决于它们的三维结构,但其中一些似乎是随机形成的。对于其中之一,波鸿鲁尔大学(RUB)的一组研究人员表明,所谓的疾病毕竟不是无序的:蛋白质中的HMGA1a采用了一种动态的、更紧密的结构,这种结构依赖于它的磷酸化。HMGA1a的功能障碍可导致癌症。因此,由Raphael Stoll教授领导的研究人员希望他们的结果能够成为未来对抗HMGA1a引起的癌症的治疗策略的基础。他们在2019年7月24日的《核酸研究》杂志上发表了报告。

活细胞中许多(但不是全部)蛋白质都有明确的三维结构,这对它们的正确活动是绝对必要的。蛋白质的结构和功能之间的关系是许多研究项目的焦点,这些研究项目延伸到创新药物的开发。

所有蛋白质中至少30%是非结构化的。

“然而,根据最近的研究结果,估计含有细胞核的细胞中至少有30%的蛋白质是部分甚至完全无结构的,”生物分子光谱学研究组负责人拉斐尔斯托尔说。或者因为这种显著的特征,这些蛋白质在健康和疾病过程中具有特殊的、有时是至关重要的功能。这些包括例如细胞周期的调节、生物信号的传递以及癌症或神经退行性疾病如阿尔茨海默病或帕金森病的发展。

这些看似无序的蛋白质之一是高迁移率族蛋白A1a(HMGA1a)。它在细胞核中含量很高,对胚胎发育和细胞分化很重要,并且还参与被称为肿瘤发生的失控细胞增殖的发展。

第一个全长结构模型

位于波鸿的研究团队首次成功证明了HMGA1a蛋白并非采用完全随机的形式,而是采用了动态的、更加紧凑的结构。这使得研究人员能够创建第一个HMGA1a蛋白的全长结构模型。

他们还可以描述HMGA1a蛋白磷酸化对其功能的结构影响。酰基的连接改变了许多蛋白质的功能,因此它们被打开或关闭。磷酰基也能影响蛋白质与其他细胞成分结合的能力。HMGA1a与DNA结合。这个过程对其生物作用模式非常重要,因为HMGA1a参与调节RNA形成和染色体重组等。

和结构结合概率的变化。

研究人员应用了核磁共振波谱技术,不仅可以提供蛋白质的结构信息,还可以提供蛋白质的动力学信息。“我们的结果表明,这种蛋白质的动态和紧密结构取决于它的磷酸化状态,”Raphael Stoll报告说。在细胞中,HMGA1a蛋白被酪蛋白激酶2磷酸化。这影响了HMGA1a蛋白中的静电网络,从而改变了蛋白整体的动态结构。进一步的实验表明,这些变化甚至会影响HMGA1a蛋白与核DNA中天然靶序列结合的能力。

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