A Ludwig Cancer Research Studie hat einen neuartigen Weg, auf dem Proteine sind aktiv und spezifisch in den Zellkern einer Zelle pendelte identifiziert. Online veröffentlicht in Cell, die Feststellung, fängt eine genaue molekulare Barcode, Fahnen Proteine für solche Import und beschreibt die biochemische Interaktion, die diesen Prozess von entscheidender Bedeutung antreibt. Die Entdeckung könnte helfen, beleuchten die molekulare Funktionsstörung , die eine breite Palette von Beschwerden untermauert , von Autoimmunerkrankungen zu Krebserkrankungen.
Obwohl kleine Proteine können passiv durch Poren in der Kernmembran diffundieren gebaut , haben die meisten Kernproteinen aktiv in den Zellkern durch spezialisierte Poren angetrieben werden, um , dass die Zellfunktionen in der Regel gewährleistet . Proteine an bestimmten Kompartimenten in Zellen gerichtet tragen oft eine Sequenz von Aminosäuren, die , wie ein Barcode, teilt Komponenten Transportmaschinerie der Zelle , wo sie um ihre biochemischen Aufgaben befinden.
" Bis jetzt hat nur eine Kernimport Weg für den aktiven Transport umfangreich charakterisiert ", sagt Xin Lu, Ludwig Direktor an der Universität von Oxford , dessen Labor führte die Studie . " Es richtet sich Proteine, was als das Kernlokalisationssignal (NLS) . Doch etwa die Hälfte der Proteine, die in den Zellkern erhalten eine NLS nicht ertragen , und wie sie dorthin hat lange verwirrt Forscher bekannt kodieren. Jetzt haben wir eine Alternative entdeckt Signal , durch die Proteine ohne NLS für Kernimport markiert. " Die Feststellung, hilft Wissenschaftlern die Rollen viele bisher schlecht charakterisierten Proteinen in zellulären Lebens zu spielen , besser zu verstehen und zu identifizieren viele andere, die im Kern auf Aufgaben wie Gen- Regulation und Expression zu arbeiten.
Die Forscher waren auf ihre Entdeckung führte , während die Untersuchung , wie ein wichtiger Tumor Suppressor-Protein als ASPP , das Lu Labor seit vielen Jahren studiert bekannt , kommt in den Zellkern. Ihre Experimente ergaben, dass eine weit verbreitete Element der Proteinstruktur in ASPP gefunden , da die Ankyrin repeat ( AR) genannt, spielt eine zentrale Rolle bei der Kernlokalisation des Proteins .
Lu -Team zeigt in der Studie , dass der Import Signal, Fahnen Proteine für den neuen Weg besteht aus zwei aufeinander folgenden ARs , die ein Merkmal gemeinsam : jeder hat eine hydrophobe Aminosäure (eines mit chemischen Eigenschaften , die Wasser abweisen ) , die 13 Aminosäuren in der befindet wiederholen. Diese strukturelle Unterschrift, die sie finden , wird von einem kleinen Protein namens RanGDP gebunden. Lu und ihre Kollegen haben diese neuen Weg des Radars ( RanGDP - Ankyrin Repeat) Kernimport Weg benannt. Sie haben bisher mehr als 46 Proteine, die von dem menschlichen Genom , das diesen Barcode für Kernliefertragen codiert identifiziert.
Bei der Decodierung dieses neue Kernimportsignal, Lu und ihr Team auch entdecken eine mögliche molekulare Mechanismus zugrunde liegenden menschlichen familiären Melanomen , die häufig Mutationen in einem Protein als p16 bekannt verbunden sind. "Wir zeigen, dass das p16 -Mutation am häufigsten mit solchen Krebsarten , " Lu erklärt: " verleiht dem Radar Barcode an das Protein , was in seiner abweichenden Akkumulation im Zellkern . " Radarsignatur ist auch mit einer Reihe von Regulatoren der Zellproliferation und der Genregulation , einschließlich des NF- kB -Familie von Proteinen , die sich zwischen dem Zytoplasma und Kern Shuttle zugeordnet und sind in verschiedenen menschlichen Krebsarten und Autoimmunerkrankungen und entzündlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht.
Lu -Team untersucht nun das Spektrum von Proteinen, die das Radar -Weg und erforschen Methoden, mit denen der Ankyrin Repeat , die diesen Barcode trägt könnten genutzt werden, um völlig neuartige Diagnostika und Therapien entwickeln zu verwenden. Dazu gehören mit der neuen Kernimport Barcode in synthetischen Molekülen namens DARPins zu Biologics und weitere Arten von Drogen speziell auf den Kern zielen.