From plants to animals, all living things depend on proteins to help their cells function properly. In certain cases, like when under stress in response to heat or toxins, some proteins within the cell condense into liquid-like droplets called condensates
从植物到动物,所有的生命都依赖蛋白质来帮助细胞正常运转在某些情况下,比如当对热量或毒素反应不足时,体内的一些蛋白质会像水滴状凝结物一样凝结成液体这一过程旨在弯曲每个阶段的分离,并为接收器组装某些组件提供快速通道加州大学研究所教授CarlosCastañ;eda的实验室最近表明,蛋白质质量控制(PQC)成分对这些缩合物的性能至关重要
铸造(&N);艺术与科学学院(A&;S)生物学和化学教授eda是一位了解蛋白质质量如何控制的新研究者与计算机接收一组指令的方式类似,PCQ接收来自多个biquitin容器的指令泛素(Ub)是白细胞(含有定义细胞核的细胞)和聚泛素合成酶中的调节蛋白,至少在分子中含有泛素
在正常操作条件下,冷凝器会在冷凝器中冷凝,然后在减压后溶解但是,当这个系统被破坏时,它会导致蛋白质聚集或聚集,这会导致细胞死亡,尤其是周围系统中的细胞死亡这种特殊的蛋白质聚集物是神经系统疾病的标志物,如肌萎缩侧索硬化症(ALS),也称为LouGehrig病通过了解与帕金森氏症相关的循环机制,科学家们希望有一天能治愈这种神经退行性疾病
去年在EMBOReports发表的论文,Castañ;eda和他的合作者建立了一个框架,以研究多泛素如何调节泛素-2(UBQLN2)蛋白的形成和分解,其调节作用简化了ALS多泛素对UBQLN2的功能和它们的非共价结合很重要,这意味着它们之间的相互作用比共价键更弱在这项工作完成后,研究人员对影响这些冷凝液组装的特定条件进行了探索
“在EMBOReports项目中,我们开始研究过度延伸的多泛素,以避免与UBQLN2的相分离(缩合形成),”Castañ说;eda“所以,我们想知道这是一个很好的结构。我们决定保留更多的延长链。”
ThroughtheResearchExperienceforUndergraduates(REU)program,Castañ;欢迎学生SuzanneEno和AntaraChaudhuri于2021年入学NSF赞助的REDU项目吸引了来自全国各地的本科生到锡拉丘兹的校园参与夏季的研究
InCastañ;在eda的实验室中,研究人员对不同长度和拓扑结构的不同类型的多泛素容器进行了改进和设计Eno和Chaudhuri随后帮助测试了这些链与UBQLN2的分离情况经过SarasiGalagedera的进一步设计工作,Castañ正在进行十年研究;eda实验室;周四,化学系副主任;堪萨斯州立大学物理学教授JeremySchmit发现,有一个“最佳点”——或者说是U节点之间的特定封装——在这里可以优化压缩格式该小组的发现被称为“金发姑娘”,最近发表在《美国国家科学院院刊》上
“我们发现,在‘恰到好处’的多聚体中,泛素组分的排列会凝结形成,”Casta&ntide说;eda“这是一个普遍存在的问题,它是一个遥远的部分,或者是一个封闭的部分,而不是一个对自闭症有好感的人。Jeremy采用了理论建模和多阶段链接的概念来概括这些实验和观察。”
此外,他们发现多聚泛素过量会导致该组件的冷凝测试“在细胞中,你可以想象聚泛素的浓度,以及不同比例的聚泛素中核心蛋白之间的间距,都可以上调或下调构象。你必须有多种方法来调整缩合形式,而只需添加聚泛素分子,”Casa&ntille;eda
他们的研究表明,低聚泛素的表面可以调节缩合物的分离,Castañ;eda表示,这些链条将在小水滴的调节器上旋转未来的研究将致力于将刺激物转化为一个玻璃系统,该系统将对pQC进行建模,并在活细胞中测试其理论
“这项工作提供了一个原理,可以用来理解为什么生物分子缩合物是被普遍控制的,并且对任何研究其最喜欢的生物分子缩合产物的调节都有很大的意义,”Casta&ntille说;eda
该团队的工作得到了以下资助:NIHR01GM136946被授予CarlosCastañ;eda;NSFRE获得了化学部的奖项;NIHR01GM41235转发给JeremySchmit