روش جدید بینش مولکولی را در مورد فعل و انفعالات پروتئین-پروتئین فراهم می کند

پروتئین ها بلوک های سازنده بدن ما هستند، اما به تنهایی کار نمی کنند. آنها برای تسهیل فرآیندهای بیولوژیکی مختلف که ما را حفظ می کنند، شرکای تشکیل می دهند. با این حال، تجزیه و تحلیل چگونگی تعامل پروتئین ها در سطح مولکولی می تواند چالش برانگیز باشد. اکنون یک تیم تحقیقاتی از ژاپن در حال کشف رازهای پشت این “مشارکت های پروتئینی” هستند.

در مطالعه ای که اخیراً در علم پروتئینمحققان دانشگاه پزشکی و دندانپزشکی توکیو (TMDU) روش جدیدی را با ترکیب دو تکنیک به روشی توسعه دادند که امکان شناسایی محل تعامل دو را فراهم می کند. مولکول های پروتئین.

پروتئین از زنجیره ای از مولکول ها تشکیل شده است به نام آمینو اسید که سپس یک ساختار سه بعدی را تشکیل می دهند. اسید آمینه ای به نام pBpa که به طور طبیعی در هیچ جای پروتئین وجود ندارد، می تواند با گسترش کد ژنتیکی (GCE) به پروتئین مورد علاقه وارد شود.

سپس تابش نور باعث می شود دو پروتئین متقابل به هم متصل شوند و به هم بچسبند. با این حال، در حالی که محل درج pBpa شناخته شده است، باریک کردن ناحیه برهم کنش پروتئین دوم بسیار دشوار بوده است.

برای حل این مشکل، تیم یک سایت شکاف، “AllocLys-OH” را در یک مکان شناخته شده در پروتئین دوم با استفاده از GCE معرفی کرد. نویسنده اول، Kazue Terasawa توضیح می دهد: «شکاف پروتئین های متقاطع در این مکان سپس اطلاعاتی را ارائه می دهد که رابط اتصال در کدام سمت سایت AllocLys-OH قرار دارد.

“یک انتهای هر پروتئین به طور قابل تشخیص نشاندار می شود. اگر آزمایش برش این نشانگرها را از هم جدا کند، آنگاه محل برش به انتهای نشاندار پروتئین نزدیکتر است تا محل اتصال عرضی.” با انجام یک سری از این آزمایش ها با AllocLys-OH سایت رخ در موقعیت های مختلف، محل رابط اتصال پروتئین دوم را می توان باریک کرد.

آنها با بررسی محل اتصال پروتئینی به نام LAMP2A به اعتبار این روش ادامه دادند. این یکی از اجزای اصلی غشایی است که ساختار سلولی به نام لیزوزوم را احاطه کرده است و گیرنده ای برای فرآیندی است که به عنوان اتوفاژی با واسطه چاپرون شناخته می شود، که کلید تجزیه پروتئین های درون سلول به عنوان بخشی از عملکرد طبیعی سلولی است. مولکول‌های منفرد LAMP2A در یک برهمکنش هموفیلیک به یکدیگر متصل می‌شوند، اما جزئیات این برهمکنش کاملاً مشخص نیست.

“پس از یک سری آزمایش‌های پیوند متقابل و برش، ما توانستیم هندسه برهمکنش هموفیل LAMP2A را روشن کنیم. بر اساس ساختار سه بعدی شناخته شده پروتئین، مکان‌های مکان‌های برهمکنشی که ما پیدا کردیم نشان می‌دهد که LAMP2A باید تشکیل شود. میکی هارا-یوکویاما، نویسنده ارشد، توضیح می‌دهد که ساختار الیگومری سه‌گانه یا بالاتر.

این روش جدید یک پیشرفت بزرگ برای محققانی است که برهمکنش های پروتئین-پروتئین را مطالعه می کنند. این اجازه می دهد تا رابط های اتصال به پروتئین مشخص شوند و یک کمپلکس را آشکار کنند پروتئین هندسه ها همچنین برای همه قابل اجرا است سلول های پستاندارانو بنابراین ممکن است برای کاربردهای درمانی مفید باشد.