Mit Röntgenstrahlung und Neutronenstrahlung, ein Team von Forschern an der University of California , San Diego School of Medicine, University of Utah und Oak Ridge National Laboratory haben neue Informationen über die Proteinkinase A (PKA ) , einer allgegenwärtigen Hauptschalter gehänselt , dass hilft bei der Regulierung grundlegende zelluläre Funktionen wie Energieverbrauch und die Interaktion mit Hormonen, Neurotransmittern und Drogen.
" Mutationen im PKA kann auf eine Vielzahl von verschiedenen menschlichen Krankheiten , einschließlich Krebs , Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf -Erkrankungen und Krankheiten, die das Gehirn und das Nervensystem führen", sagte der leitende Autor Susan Taylor, PhD, Professor für Chemie, Biochemie und Pharmakologie an der UC San Diego und internationale Autorität auf dem PKA . "Die Entwicklung von Behandlungen und Heilmittel für diese Krankheiten hängt zu wissen, wie der Schalter funktioniert."
Geschrieben in der 10. Oktober Ausgabe des Journal of Biological Chemistry, Taylor und Kollegen auf eine von vier Formen der PKA konzentriert genannt " II -beta ", die vor allem im Gehirn und in Fett, wo es eine wichtige Rolle spielen, zu finden ist Adipositas und ernährungsinduzierteInsulinresistenz mit Typ-2- Diabetes.
Alle Formen des PKA werden durch ein Signalmolekül namens zyklisches AMP oder cAMP gesteuert. Viele zelluläre Funktionen werden beim Wechsel Mengen an cAMP in Zellen. PKA ist das Molekular Sensor für cAMP , Modulieren Zellaktivität nach cAMP-Niveaus .
Die Wissenschaftler untersuchten , welche Teile des II - beta-Protein waren nötig, um ihre Gesamtform , Innenarchitekturund die Fähigkeit, ihre Form verändern bestimmen - Faktoren, die Funktion zu diktieren. II -beta ist sehr kompakt , wenn sie inaktiv , sondern erstreckt sich und trennt sich in Untereinheiten , wenn es spürt cAMP .
" Eine zentrale Frage in Bezug auf die Architektur des II - Beta war, ob seine beiden cAMP - Erfassungsmechanismen wurden für die einzigartigen Formänderungen , die es mit cAMP erfährt notwendig", sagte erster Autor Donald K. Blumenthal , PhD, Associate Professor für Pharmakologie und Toxikologie an der Universität von Utah College of Pharmacy .
Forscher entfernt einer der cAMP -Sensoren des II -beta und dokumentiert seine Fähigkeit, Form als Reaktion auf cAMP zu ändern, mit Kleinwinkelröntgenund erweiterte Neutronenstreuung Imaging-Technologien in Oak Ridge High Flux Reactor Isotope in Tennessee. Sie fanden das Protein könnte noch Form mit nur einem Sensor und dass seine interne Architektur blieb ähnlich II - beta-Protein mit beiden cAMP -Sensoren ändern.
Die Ergebnisse weiterer schmaler und definieren Sie die Schlüsselkomponenten von II- Beta und neue Regionen für weitere Untersuchungen . Taylor sagte, die Zusammenarbeit , Multi- Teamleistung gezeigt, auch die Bedeutung der mit verschiedenen Techniken auf iterative Weise die dynamischen Eigenschaften komplexer Systeme zu entwirren.