由貝勒醫(yī)學(xué)院和捷克科學(xué)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)于基因表達(dá)如何編排的新難題。發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究結(jié)果揭示了一種新的機制，可以協(xié)調(diào)控制基因表達(dá)的細(xì)胞內(nèi)組件的組裝。該機制不僅對正常細(xì)胞功能至關(guān)重要，而且還與癌癥、神經(jīng)和 HIV 感染有關(guān)，并且可以提出治療這些疾病的新方法。
“以前大多數(shù)研究都集中在那個回合的基因完全打開或關(guān)閉特定的細(xì)胞成分，”相應(yīng)的合著者說，博士H.考特尼·霍奇斯，助理教授分子和細(xì)胞生物學(xué)的和中心的精密環(huán)境健康貝勒。“我們的工作揭示了一個新的視角——調(diào)節(jié)基因表達(dá)速率的蛋白質(zhì)也可以協(xié)同工作，在許多不同的環(huán)境中微調(diào)表達(dá)水平。我們確定了一種將這些蛋白質(zhì)結(jié)合在一起并在健康和疾病中發(fā)揮廣泛作用的機制。”
在與比利時 KU Leuven 的同事之前的工作中，該團隊研究了白血病和 HIV 感染中的蛋白質(zhì)相互作用，特別是由稱為 TFIIS N 末端結(jié)構(gòu)域 (TND) 的蛋白質(zhì)區(qū)域介導(dǎo)的相互作用。在目前的研究中，研究人員擴展了 TND 的研究，并在許多其他蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了它們。
“我們到處尋找這些結(jié)構(gòu)域，特別是在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄延伸的機制中，這是所有人類細(xì)胞基因表達(dá)的第一步。轉(zhuǎn)錄延伸是一個復(fù)雜的細(xì)胞過程，涉及許多不同的蛋白質(zhì)協(xié)同工作，”第一作者、霍奇斯實驗室的博士后Katerina Cermakova 博士說。“我們發(fā)現(xiàn) TND 是所有轉(zhuǎn)錄延伸因子中最豐富的結(jié)構(gòu)元件。一旦你尋找它們，你就會發(fā)現(xiàn)所有參與轉(zhuǎn)錄延伸的重要蛋白質(zhì)復(fù)合物都有一個 TND 或結(jié)合一個具有 TND 的蛋白質(zhì)。”
以前的工作向研究人員表明，TND 就像其他蛋白質(zhì)區(qū)域的對接平臺，特別是對于稱為 TND 相互作用基序 (TIM) 的一小部分非結(jié)構(gòu)化蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)的片段具有組織良好的 3-D 結(jié)構(gòu)，但許多片段也缺乏這種組織。這些無序或非結(jié)構(gòu)化區(qū)域通常是功能性的。
“這些非結(jié)構(gòu)化區(qū)域的一個顯著特點是它們作為分子的不尋常行為，”共同通訊作者、捷克科學(xué)院有機化學(xué)和生物化學(xué)研究所(IOCB 布拉格)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家和組長Vaclav Veverka 博士說。“把 TIM 想象成一根一端松動的繩子，移動起來就像被颶風(fēng)吹來一樣。但是當(dāng)它找到它的 TND 伙伴時，繩子會卷曲并緊緊地抓住 TND 以使其靠近。”研究人員表明，這種依戀在基因表達(dá)的早期階段起著重要作用。
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