细胞核的“看门人”如何让遗传指令通过

网络整理 2019-04-16 14:00

然后,研究人员研究了与一种名为DDX19的卵白团结的Gle1布局,该卵白在通过NPC后认真对mRNA分子举办标志。Gle1需要激活DDX19,而且 - 直到此刻 - 人们认为称为肌醇六磷酸(IP6)的小分子像Gle1和DDX19之间的系链一样,答允激活产生。

Hoelz说林和蔡真的超出了对这项研究的期望。“他们但愿发明一些新的对象,他们在这个项目中逾越了他们,”他说。“他们实现了这一点。这是加州理工学院的一个时刻。”

通过得到人类NPC的一些要害卵白质组分的一系列晶体布局,该团队的新发明成为大概。个中一个组件称为Gle1。这种卵白质的三维布局之前已在酵母中得到,但对其人类变体这样做仍然是一个挑战。通过研究酵母Gle1的生化特性,研究人员可以或许发明另一种叫做Nup42的卵白质需要不变Gle1。相识这一点后,该团队首次可以或许从大量细胞中纯化人Gle1,然后利用Caltech在斯坦福同步辐射光源的分子天文台光束线得到其晶体布局。

更重要的是,这项新研究在原子级细节中具体说明白mRNA的无标志是如何起浸染的。这种布局信息可以在未来用于辅佐设计用于举动神经元疾病的治疗药物。

“就仿佛我们之前有过快照一样,此刻我们有一部影戏向我们展示了当mRNA在细胞质中脱落时毕竟在分子标准上会产生什么,”林说。

“纵然在酵母和人类之间数十亿年的进化,我们的生物机器仍然有一些方面保持稳定,”林说。

“Gle1对付生命正常运作至关重要,”Hoelz说,“因此任何导致其不不变的突变城市激发问题。”

细胞核与其主室(称为细胞质)之间的捍卫是成千上万的巨型卵白质布局,称为核孔复合物或NPC。NPC就像一个细胞核的保镖,严格掩护收支的内容。每个布局含有约1,000个卵白质分子,使NPC成为我们体内最大的卵白质复合物。NPC最出名的客户之一是一类称为信使RNA或mRNA的分子。这些是携带从细胞核到细胞质的遗传指令的信使,然后它们被翻译成卵白质。可是,NPC如何将mRNA转移出细胞核仍然是一个谜。

细胞核的“看门人”如何让遗传指令通过

“mRNA是通过NPC携带的最大货品之一,整个进程只需几分之一秒,”加州理工学院化学传授,遗传医学研究所(HMRI)研究员和霍华德说。休斯医学研究所(HHMI)学院学者。“它的事情道理是生物学中最大的未办理问题之一。”

在6月13日出书的Nature Communications上的一项新研究中,Hoelz和他的团队由Daniel Lin(博士'17)带头,他是Caltech的前研究生,此刻在麻省理工学院怀特黑德生物医学研究所和Sarah Cai加州理工学院的一名本科生陈诉了人类NPC特定构成部门的第一次原子级研究,这些构成部门认真将mRNA丢失在细胞质中。对付通过NPC运输的mRNA,必需用核输出因子(一种小卵白质)标志。该标签就像一张票,答允mRNA进入NPC的中央传输通道。一旦mRNA达到细胞质一侧,它必需交出票 - 不然,mRNA可以返回到细胞核,而且它编码的卵白质不会被制造出来。

通过一系列涉及X射线晶体学,生物化学,酶学和其他要领的尝试,研究人员首次展示了这种未标志mRNA分子的进程如安在人体细胞中发挥浸染。

NPC与几种疾病有关。复合物内卵白质的突变与举动神经元疾病如肌萎缩侧索硬化症(ALS)有关,已知患有亨廷顿氏病的人在其NPC成果方面存在缺陷。

凭借净化人类Gle1的本领,研究人员着手研究突变如何影响其布局。他们调查了已知与致命性挛缩先个性综合征1(LCCS1)的举动神经元疾病相关的Gle1的几个特定突变,并发明该卵白的突变形式不那么不变。

“我们发明人类不需要IP6,这是一个惊喜,因为它在酵母中是必须的,而且以前认为IP6依赖性产生在所有物种中,”Cai说。“固然酵母和人类卵白质之间存在一些相似之处,但也存在着重要的差别。”

本文相关资讯
体检功效造假担何责?

体检功效造假担何责?

如今,越来越多的人选择按期体检,不罕用人单元也会每年为员工布置体检。然而,最近某民营体检机构认真人提到,有...

哈佛生物学家方才展示了最遍及的基

哈佛生物学家方才展示了最遍及的基

哈佛医学院的研究人员从基础上改写了大肠杆菌细菌的基因组。该团队代替了其64个暗码子中的7个(3个字母的序列,凡是对...

青岛妇女儿童医院药师进校园 普及安

青岛妇女儿童医院药师进校园 普及安

信网12月27日讯 12月26日下午,青岛市妇女儿童医院药学部主任闫美兴总药师教育几名药师,来到青岛第53中小学部,给孩子...

较量真菌排泄物展现碳化合物降解途

较量真菌排泄物展现碳化合物降解途

它们不起眼的外表大概会使它们被自然栖息地中的植物或动物所掩盖,但真菌在维持其生态系统方面发挥着要害浸染。从...

更多