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化学开关调控细胞中关键生化反应

来源:科技日报
摘要:最新研究用接力赛向我们形象地展示了酶之间蛋白传递的过程,并因此解决了细胞中一些关键功能的调控机制问题。Jude研究解释了分子间硫酯键(**)是如何行使开关的调控功能的:首先硫酯键“指挥”着NEDD8蛋白,像接力棒那样从E1酶传递给E2酶。“在细胞中,这个NEDD8‘接力赛’可以激发很多的生化反应,其中有一个是促进细胞分......

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最新研究用接力赛向我们形象地展示了酶之间蛋白传递的过程,并因此解决了细胞中一些关键功能的调控机制问题。这篇来自圣犹达儿童研究医院(*)的最新研究成果发表在1月14日《Nature》在线杂志上。

St.  Jude研究解释了分子间硫酯键(**)是如何行使开关的调控功能的:首先硫酯键“指挥”着NEDD8蛋白,像接力棒那样从E1酶传递给E2酶;当结合到E2酶时,这个硫酯键便允许E2结合到E3酶上,进而E3酶帮助E2释放NEDD8传递给最后的目标分子。“在细胞中,这个NEDD8‘接力赛’可以激发很多的生化反应,其中有一个是促进细胞分裂的。”研究者说。

“知道硫酯键开关作用的机制不仅有助于解释NEDD8如何从E1传递给E2,而且还为那些与E1、E2相似的酶的作用机制提供样板。我们的研究显示这个简单的开关可能调控一些类似的但负责细胞中不同生化活性的‘接力赛’,正是因为这些生化反应让细胞保持活力并运作正常。”  霍华德-休斯医学研究所(***)的研究者Schulman说道,他是这篇文章的通讯作者。感兴趣的读者可以参看英文原文。



        美国圣吉德儿童研究医院的科研人员日前在《自然》杂志上发表文章说,他们发现了触发细胞发生重要生化反应的、具有“开关”功能的化学物质———硫脂化学键。这一发现也揭示了细胞具有某些特定功能的秘密。  

  通过对蛋白质被一种酶转交给另一种酶的分子“接力”静态图像的分析研究,科研人员认为,简单的硫脂化学键如同一个开关,它能帮助蛋白质在3种酶中传递,从而引发了细胞内特殊的并且十分关键的生化反应。在具体研究中,科研人员发现,硫脂化学键作为分子间的化学链,以“开关”方式控制着名为“NEDD8”的蛋白质像“接力棒”那样,从泛素活化酶(E1)被传递给泛素结合酶(E2),之后硫脂化学键又让泛素结合酶与第3种酶———泛素水解酶(E3)结合,泛素水解酶随即帮助泛素结合酶又将NEDD8蛋白质传递给最终的目标分子。研究人员表示,NEDD8蛋白质在进行接力赛式的传递活动时,导致细胞内发生了一系列的生化反应,其中之一就是允许细胞增殖。  

  圣吉德儿童研究医院结构生物、遗传肿瘤细胞分部的研究人员布伦达•舒尔曼博士表示,了解硫脂化学键“开关”如何工作十分重要,这不仅是因为它能阐述NEDD8蛋白质从泛素活化酶到泛素结合酶过程中的关键步骤,而且还说明,与泛素活化酶和泛素结合酶相关的酶对其他重要的蛋白质也有类似的接力传递活动。她说:“我们的研究表明,这个简单的开关能够控制关系到多种不同生化行为的蛋白质,而这些生化行为能够保持细胞的活性及其正常功能。”
作者: 2007-1-20
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