Mikroprotein vigtigt for at opretholde menneskelig celle sundhed opdaget


Mikroprotein vigtigt for at opretholde menneskelig celle sundhed opdaget

Ved at opdage den vigtige housekeepingrolle, som et tidligere overset lille protein spiller i celler, fremhæver forskere, at selv om såkaldte mikroproteiner kan være små, kan de have stor indflydelse på menneskets biologi.

Dette billede af humane nyreceller viser NoBody (grøn), P-krop markører (rød), cellekerner (blå) og NoBody interagerer med P-legemer (gul).

Billedkredit: MIT / Yale University

Forskere fra Yale University i New Haven, CT og Salk Institute i La Jolla, CA, beskriver, hvordan de fandt deres nye mikroprotein - som de hedder NoBody (ikke annoteret P-body dissocierende polypeptid) - sammen med hundredvis af andre i Tidsskriftet Natur Kemisk Biologi .

Medansatte forfatter Sarah Slavoff - assisterende professor i kemi og molekylærbiofysik og biokemi ved Yale - siger deres resultater tyder på, at mikroproteiner som NoBody synes at spille en rolle i mange biologiske processer såvel som sygdom. For eksempel har mange neurologiske sygdomme grupperinger af proteiner.

Proteiner er arbejdsheste i cellen. Deres genetiske tegninger er kodet i DNA og lydigt båret til cellens proteinfremstillingsmaskiner ved hjælp af molekyler kaldet messenger RNA-dubbed mRNA.

Siden færdiggørelsen af ​​Human Genome Project i 2003 - hvor forskere sekventerede og kortlagt alle gener til bygning Homo sapiens - Vi har lært meget om proteiner, deres associerede gener og RNA-mekanismerne, der oversætter dem.

Traditionel sekventering efterlader blinde pletter i genomet

En vigtig kontrolmekanisme for cellehygiejne er at undgå at lave for meget af et protein. Forskere har opdaget, at en måde, som denne er reguleret på, er ved rettidig genanvendelse af mRNA'en; Det stopper proteinsyntese.

Den nye undersøgelse viser, at det tidligere ukendte protein NoBody spiller en central rolle i mRNA genbrug.

Sofistikerede værktøjer har vist sig at forfine og fremskynde sekventering og kortlægning af humane gener, selv i stedet for at kunne scanne hele genomet af IVF-embryoner til sygdomsmutationer.

Den mønstersøgende software, som de nu traditionelle genomiske værktøjer er afhængige af, er imidlertid ikke altid fint nok til at finde, hvad der kan gemme sig i almindeligt syn - som små proteiner med vigtige job. Prof. Alan Saghatelian, Salk professor og en af ​​de senior forfattere af det nye papir, forklarer:

"På trods af hvor meget vi ved om det menneskelige genom er der stadig blinde pletter i genomsøgningsalgoritmerne. Du kan sekvensere hele det menneskelige genom og aldrig vide et protein, sådan som det var der fordi det er for kort og falder under det sædvanlige Længde krav til gen assignment algoritmer."

Forskere udviklede en ny mikroproteindetekteringsstrategi

Ved at kombinere genomisk sekventering og væskekromatografi-massespektroskopi proteomik udviklede forskerne en ny mikroproteindetekteringsstrategi for at lede efter små proteiner, som konventionel genom-sekventering ville overse.

De tog indholdet af celler fra en almindeligt studeret myeloid leukæmicellelinie og fjernede de større proteiner. Ved hjælp af den nye strategi bestemte de aminosyresekvenserne for hvert protein, der var tilbage.

For at finde ud af, hvilke gener der er kodet for disse proteiner, udviklede holdet en beregningsmetode til at lave en database indeholdende alle mulige mikroproteiner fra alle myeloidcelle mRNA'er - som de sekventerede ved hjælp af genomikteknikker.

Forskerne brugte derefter den brugerdefinerede database til at søge deres nye proteinsekvenser til matchninger til ægte proteiner og fundet over 400 nye mikroproteiner, herunder NoBody.

Da de studerede NoBody nærmere, fandt forskerne, at det interagerer med proteiner, som hjælper med at regulere genanvendelsen af ​​mRNA'er ved punkter i celler, der er kendt som P-kropsgranuler. Klynger af mRNA og proteiner, der udfører det første trin i nedbrydning af mRNA'erne, ophobes ved disse punkter.

De foreslår, at ændringer i NoBody-niveauer inde i celler kan forstyrre RNA-genbrug, hvilket er en vigtig celleopklaringsproces. Opdagelsen kan føre til nye behandlinger, der retter sig mod RNA-dysfunktion.

"Opdagelsen af ​​NoBody og dens funktion ved mRNA-genanvendelse antyder, at i det mindste nogle af de hundredvis af andre mikroproteiner, vi har fundet, også kan være funktionelle, hvilket er et spændende forslag," siger prof. Saghatelian.

Den største betydning af dette værk er, at selv i en velundersøgt biologisk proces har et mikroprotein været der lige under vores næse, uopdaget, hele tiden."

Prof. Sarah Slavoff

Lær hvordan forskere afdækker den centrale rolle, et molekyle spiller i at stoppe cellerne, der bliver kræftfremkaldende.

The Choice is Ours Official Full Version (Video Medicinsk Og Professionel 2022).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis