Die Struktur eines Schlüssel Teil der Maschinerie , die Zellen zur Teilung wurde von Forschern an der University of California, Davis identifiziert ermöglicht - die Eröffnung neuer Möglichkeiten werfen einen Schraubenschlüssel in der Maschine und blockieren Runaway Zellteilung bei Krebs.
" Die Struktur der Kinesin -5 ist unerwartet , und die Auswirkungen sind groß - sie ermöglicht es uns, sie zielen , zum Beispiel in verschiedenen Formen von Krebs ", sagte Al- Bassam Jawdat , Assistant Professor für Molekular- und Zellbiologie an der UC Davis, der das Projekt geleitet.
"Das füllt eine wichtige fehlende Stück , denn zum ersten Mal, dass wir wissen, wie Mikrotubuli- Filamente können miteinander verbunden werden , und schieben sich aneinander vorbei ", sagte er .
Die Arbeit wurde in der Online-Zeitschrift eLife veröffentlicht . Wenn eine Zelle in zwei neue Zellen unterteilt , eine Struktur namens der mitotischen Spindel bildet . Mikrotubuli von Protein -Fan aus jedem Ende der Zelle , capture Chromosomen und ziehen sie auseinander in das, was werden die beiden neuen Zellen zu werden. Präzise Koordination dieses Verfahrens ist entscheidend , damit die Zellen richtig zu unterteilen, und zum Vermeiden der Geburt und Entwicklungsdefekte .
Krebszellen teilen sich kontinuierlich , so dass dieser Prozess wiederholt sich viel häufiger in Krebszellen als in normalen Zellen .
Die kinesins sind eine große Familie von Motorproteinen , die Elemente bewegen, innerhalb der Zellen , sagte Jonathan Scholey , Professor für Molekular- und Zellbiologie an der UC Davis und ein Autor auf dem Papier . Im Allgemeinen haben sie zwei Motoreinheiten an einem Ende , die "gehen" kann entlang eines Mikrotubulus verschieben Ladung an das andere Ende des Proteins angebracht ist.
Ursprünglich als ein Protein essentiell für die Mitose in Pilzen identifiziert , Kinesin -5 wurde erstmals vor etwa 20 Jahren von Scholey Labor , die festgestellt, dass es ungewöhnlich ist , weil es Motoreinheiten an beiden Enden , so dass sie zwei Mikrotubuli verknüpfen und gehen sie vorbei jeden gereinigt andere .
"Es ist nun verständlich sein, damit die Mitose in fast allen eukaryotischen Zellen unerlässlich ", sagte Scholey .
Mittels Elektronenmikroskopie und Röntgenkristallographie , Al- Bassam , Scholey , Projektwissenschaftler Stanley Nithianantham und ForschungsfachJessica Scholey bestimmt die atomare Struktur der zentralen Stange der Kinesin -5 . Sie fanden, dass sie aus vier langen Helices Protein zusammengebündelt , zwei in jeder Richtung ausgeführt werden.
"Dies ist ein sehr viel verschlungenen Struktur , als wir dachten, es wäre ", sagte Scholey .
Die Struktur zeigte auch "Taschen" einzigartig für Kinesin -5 , die als Ziele für neue Antikrebsmittel ausgenutzt werden könnte . Kinesin- 5 hat sich als Ziel identifiziert für Medikamente zur Krebsarten, die unkontrollierte Zellteilung beteiligt , wie behandeln Darmkrebs , Sagte Al- Bassam . Ein solches Medikament kurzem rückte bis Phase -III-Studien , aber letztlich nicht für den allgemeinen Gebrauch wegen seiner Wirkung auf andere Motorproteine genehmigt. Medikamente, die Kinesin -5 genauer durch Bindung der neu identifizierten Taschen Ziel könnte wäre ein großer Fortschritt sein, sagte er .
Die Struktur erklärt auch, wie Kräfte können durch die Mittelstangezwischen den Stirnmotoreinheitenübertragen werden , sagte Al- Bassam .
"Früher hatten wir nur eine Karikatur Modell , wie diese so genannte gleitende Faden " Mechanismus funktioniert , aber das neue Werk nimmt es auf die nächste Ebene und eröffnet die Möglichkeit, zu lernen, wie es wirklich funktioniert auf atomarer Skala, die ist spannend ", sagte Scholey .