Dettagliata 'firma' molecolare per Tankyrase determinato

Aprile 2, 2016 Admin Salute 0 2
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Drs Il Samuel Lunenfeld Research Institute. Frank Sicheri, Tony Pawson e Sebastian Guettler, in collaborazione con il Dr. Robert Rottapel presso l'Ontario Cancer Institute, hanno scoperto l'architettura dettagliata di un componente fondamentale di Tankyrase, una proteina legata al disordine sviluppo osseo cherubism e coinvolti in una miriade di cellulari processi. La scoperta è la prima intuizione strutturale nella precisione come l'enzima identifica correttamente i suoi obiettivi, o substrati. Il lavoro fornisce ai ricercatori una maggiore comprensione dei processi di controllo cellulari di Tankyrase, e può anche portare allo sviluppo di nuovi farmaci per il trattamento del cancro del progettista.

"Fino ad ora, non abbiamo capito, da un punto di vista strutturale, come Tankyrase identifica suoi substrati", ha detto il dottor Sicheri, Lunenfeld Senior Investigator e uno degli autori principali dello studio. "Alla risoluzione atomica, ora abbiamo un quadro più chiaro di ciò che questi supporti possono essere, e hanno una nuova visione possibili funzioni nuove di Tankyrase."

I risultati sono disponibili online e saranno pubblicati nel 9 dicembre della rivista Cell.




Tankyrase è un poli (ADP-ribosio) polimerasi (PARP) - una proteina di una famiglia di enzimi che modificano altre proteine ​​con catene di ADP-ribosio e influenzano molti processi cellulari. Le reazioni di modifica effettuati da Tankyrase possono modificare direttamente le funzioni delle proteine ​​', mettono insieme le proteine ​​in complessi di proteine, o possono contrassegnare gli altri per la degradazione.

Inizialmente affascinato da Tankyrase a causa del suo coinvolgimento in cherubism (una rara malattia genetica causata da mutazioni nel segnalazione proteine ​​3BP2), i ricercatori hanno costruito sui risultati di laboratorio del Dr. Rottapel. Questo laboratorio ha scoperto che normalmente Tankyrase riconosce 3BP2 e obiettivi per la distruzione. Gli aminoacidi mutati in cherubism coincidono proprio con la regione in 3BP2 che è riconosciuta da Tankyrase, o il "legame motivo Tankyrase." Mutazioni cherubism in 3BP2 impediscono legame di Tankyrase e quindi causare l'accumulo di proteine ​​3BP2 nella cellula. Scoperte del dottor Rottapel appaiono anche nello stesso numero di cellulare.

L'obiettivo del Dr. Sicheri e il lavoro della sua squadra è stato quello di scoprire il meccanismo esatto attraverso il quale Tankyrase recluta i suoi supporti, per spiegare il motivo per cui le mutazioni cherubism in 3BP2 disturbare Tankyrase vincolante e quindi saperne di più su come funziona l'enzima.

Utilizzando x cristallografia a raggi, il team ha determinato le strutture della porzione di Tankyrase responsabile per il legame del substrato, legati ad una serie di diversi supporti, tra cui 3BP2. Usando una tecnica nota come fluorescenza polarizzata i ricercatori hanno poi determinato la firma essenziale del motivo vincolanti Tankyrase con cui Tankyrase identifica suoi substrati.

Con Dr. Evangelia Petsalaki dal laboratorio del Dr. Tony Pawson, i ricercatori hanno analizzato l'intero inventario di proteine ​​umane, alla ricerca della sequenza di firma che viene riconosciuto da Tankyrase, indovinando molti possibili nuovi substrati per l'enzima. Il risultato: una più profonda comprensione della biologia dietro attività cellulari di Tankyrase.

"Il nostro lavoro fornisce risposte a due grandi questioni. In primo luogo, abbiamo ottenuto un'istantanea visiva di come Tankyrase riconosce suoi substrati e come mutazioni caratteristiche di cherubism portare a malattia," ha detto il dottor Guettler, un borsista post-dottorato in Dr. Sicheri e di Dr . laboratori di Pawson e primo autore dello studio. "In secondo luogo, abbiamo imparato di più sui possibili compiti cellulari eseguite da Tankyrase. L'apparente abbondanza di potenziali obiettivi Tankyrase e la varietà di funzioni cellulari che svolgono suggerisce che la complessità delle funzioni biologiche di Tankyrase è stata sottostimata fino ad oggi."

Inibitori di PARPs, e tra loro Tankyrase, hanno acquisito una notevole attenzione di recente come potenziali nuovi agenti anti-cancro. L'inibizione della funzione Tankyrase può tenere promessa per il trattamento di alcuni tipi di cancro al seno e altri tipi di tumore, e quindi questo studio può aiutare a perfezionare le strategie di trattamento per il blocco Tankyrase.

Questo progetto è stato una collaborazione tra i laboratori di Frank Sicheri e Tony Pawson presso il Lunenfeld, e Robert Rottapel presso l'Ontario Cancer Institute. Gerald Gish dal laboratorio di Tony Pawson sintetizzato un gran numero di peptidi; Evangelia Petsalaki dal laboratorio di Tony Pawson ha eseguito la parte computazionale di Tankyrase previsione substrato; e il Fondo Lunenfeld Robotics (con Alessandro Datti, Frederick Vizeacoumar e Thomas Sun) ha permesso l'automazione del peptide esperimenti di legame. I dati di diffrazione di cristallo sono stati raccolti da Advanced Photon Source (Argonne, IL, USA).

Lo studio è stato sostenuto dal Canadian Institutes of Health Research.

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