Впервые визуализированы скрытые промежуточные этапы соединения белков клеточной мембраны

от

Исследователи из UNIST совершили прорыв, впервые запечатлев неуловимые промежуточные стадии соединения белков клеточной мембраны. Долгое время считалось, что такие белки связываются мгновенно, но исследование демонстрирует, что взаимодействие мембранных белков происходит поэтапно, подобно застёжке-молнии, проходя через несколько промежуточных стадий, прежде чем образуется окончательный функциональный комплекс.

Под руководством профессора Дуён Мин из кафедры химии исследовательская группа использовала анализ одиночных молекул в реальном времени, чтобы отследить динамический процесс соединения мембранных белков, встроенных в клеточные мембраны.

Исследование под названием «Одномолекулярные щипцы декодируют скрытые закономерности димеризации мембранных белков в липидных бислоях» опубликовано в журнале Nature Communications.

Результаты показывают, что белки не просто внезапно соединяются вместе; вместо этого они взаимодействуют постепенно, сначала соединяясь в определённых местах, а затем проходя через несколько стадий до образования полной связи.

Это стало возможным благодаря новому инструменту, разработанному командой, — технике «Одномолекулярных щипцов», которая мягко захватывает отдельные белки и манипулирует ими, позволяя точно наблюдать, как развиваются их взаимодействия с течением времени.

Применяя этот метод, исследователи смогли непосредственно визуализировать пошаговый процесс сборки, что ранее считалось недостижимым.

Дальнейшие эксперименты подтвердили этот механизм. Когда команда ввела короткие пептидные фрагменты, предназначенные для нарушения взаимодействия белков, процесс соединения остановился на промежуточной стадии. Подобно молнии, которая не может полностью закрыться, если сломается зубчик, мембранные белки не могли завершить связывание, когда ключевые этапы были нарушены.

Профессор Мин сказал: «Понимание того, что мембранные белки собираются постепенно через несколько этапов, знаменует собой важный поворотный момент в нашем понимании клеточной коммуникации. Примечательно, что этот механизм имеет отношение к таргетной терапии — например, к препарату для лечения рака молочной железы Перджете, который ингибирует соединение белков, — и наша способность избирательно блокировать эти скрытые промежуточные стадии может привести к более точному и эффективному дизайну лекарств».

«Подход с использованием одномолекулярных щипцов, использованный в этом исследовании, имеет большой потенциал для выявления других фундаментальных процессов в клеточной биологии, которые имеют решающее значение для медицинских исследований и разработки лекарств».

Предоставлено Национальным институтом науки и технологий Ульсана.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте