Unsere Zellen produzieren Tausende von Proteinen , aber mehr als einem Drittel dieser Proteine kann deren Funktion nur nach der Migration in die Außenseite der Zelle zu erfüllen. Obwohl bekannt ist, dass die Proteinmigrationmit Hilfe von verschiedenen " Nanomotoren " , die Proteine zu schieben aus der Zelle auftritt, ist wenig über ihre exakte mechanische Funktion bekannt. Neue Forschungsergebnisse von Anastassios Economou ( Laboratory of Molecular Bakteriologie - Rega-Institut ) und sein Team zeigt das Innenleben eines solchen Nanomotor , genannt SecA mit neuer Klarheit.
Protein -Migration ist ein grundsätzliches Problem in der Biologie und ist lebenswichtig . Beispiele von wandernden Proteine umfassen Insulin ( deren Abwesenheit zu Diabetes führt ), Antikörper (wichtig für die Bekämpfung von Infektionen) , Membrankanäle (wichtig für neuronale Zellenfunktion ) und Toxin - Proteine ( die durch pathogene Mikroorganismen sezerniert ) .
Migration Proteine enthalten chemische Signale genannt Signalpeptide . Diese Signalpeptide wirken als Postanschriften und direkte exportierte Proteine an die Membran für den Transport außerhalb der Zelle .
In früheren Forschung , Dr. Economou , in Zusammenarbeit mit Babis Kalodimos ( Rutgers University ) , gezeigt, wie Signalpeptide zu einem bestimmten zellulären Rezeptor auf der Membran , die dann eine Verbindung mit dem Export -Kanal aus der Zelle führt zu binden. Dieser Rezeptor wurde auch festgestellt, als Nanomotor handeln , mit zwei getrennten kolbenartigen mechanischen Teile , die irgendwie schieben Proteine aus der Zelle . Der genaue Mechanismus, mit dem dies geschah, blieb ein Rätsel . Bis jetzt.
fein orchestrierte
In der aktuellen Studie , in der Dezember-Ausgabe von Molecular Cell , Economou und sein Team zeigen, wie die SecA Rezeptor bewegt , um Proteine aus der Zelle zu drücken : wenn ein Signal -Peptid in Kontakt , werden aufgeregt, die beiden Kolben . Positionieren sich selbst eine gegen die andere in einer Reihe von definierten Schritten und ändern ihre Form . Diese fein orchestrierte Reihe von Bewegungen öffnet den Exportkanal und fängt die exportierte Protein in seinem Inneren. In einem letzten Schritt werden die beiden Teile zu distanzieren und die restlichen einzelnen Kolben schiebt das Protein in Zyklen wiederholter Bewegungen.
Die Entdeckung fügt einen signifikanten Teil des Puzzles der Nutzung Proteinmigrationzur Verbesserung der Gesundheit . " In Zukunft wird diese Entdeckung uns konzentrieren Bemühungen spezifischen zu finden Antibiotika gegen schädliche bakterielle Protein-Sekretion Wege ", sagt Dr. Economou . " Es bietet auch die Möglichkeit zur biotechnologischen Herstellung von menschlichen Biopharmazeutika mit Hilfe mikrobieller " Zellfabriken " zur Sekretion von Biopharmazeutika zu optimieren. Wir werden der Verfolgung dieser Möglichkeiten in die zukünftige Forschung. "