Ученые разрабатывают новый подход к изучению тканеспецифичных белок-белковых взаимодействий

Важные новости

Ученые разрабатывают новый подход для изучения тканеспецифичных белково-белковых взаимодействий» /></p>
<p> Клеток-селективный анализ MACSPI у C. elegans. (А) Химическая структура и функции фото-АНА. (B) Химический протеомный подход к профилированию протеома и интерактома, специфичного для типа клеток. (C) Пространственная селективность достигается за счет контроля экспрессии мутанта MetRS, который может метить белки фото-ANA, с использованием клеточно-специфичных промоторов у трансгенных животных. Фото: <i>Труды Национальной академии наук</i>(2024). DOI: 10.1073/pnas.2319060121 </p>
<p>Многоклеточные организмы, как животные и растения, имеют сложные клетки с разнообразными функциями. Эта сложность возникает из-за необходимости клеток производить отдельные белки, которые взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие имеет решающее значение для выполнения клетками своих конкретных задач и формирования сложных молекулярных механизмов.</p>
<p>Однако нашему нынешнему пониманию таких белок-белковых взаимодействий часто не хватает клеточного контекста, поскольку они обычно изучаются в системе in vitro или в клетках, изолированных от их тканевого окружения. Эффективные методы исследования белок-белковых взаимодействий тканеспецифическим образом в значительной степени отсутствуют.</p>
<p>Чтобы преодолеть этот технологический разрыв, совместная исследовательская группа Гонконгского университета (HKU) под руководством профессора Сян Дэвида Ли с химического факультета и профессора Чаогу Чжэна из Школы биологических наук, оба с факультета естественных наук, вместе совместно с доктором Сюцун Бао из Школы биомедицинских наук медицинского факультета Ли Ка Шинга недавно разработали новый подход в области химической биологии.</p>
<p>Команда пометила белки из конкретных клеток с помощью бифункционального аминокислотного зонда, который позволяет меченные белки для выделения и фиксируют белок-белковые взаимодействия посредством фотосшивки.</p>
<p>Этот новый метод, клеточно-специфическая протеомика и интерактомика на основе аналога метионина (MACSPI), позволил команде идентифицировать множество новых тканеспецифичных белков и белковых взаимодействий, помогая нам лучше понять, как работают клетки в живых организмах, и изучить различные биологические проблемы. такие как развитие органов и патогенез заболеваний.</p>
<p>Работа была недавно опубликована в <i>Трудах Национальной академии наук</i>.</p>
<h2>Инновационный дизайн</h2>
<p>Команда разработала и синтезировала неприродную аминокислоту (фото-АНА), которая структурно похожа на метионин, встречающуюся в природе аминокислоту, но с двумя дополнительными компонентами.</p>
<p>Одним из компонентов является алкиновая группа, которую можно использовать в качестве химического маркера для экстракции и очистки меченых белков. Другая группа — диазирин, которая может активироваться светом для создания стабильных ковалентных связей между мечеными белками и любыми молекулами, с которыми они взаимодействуют.</p>
<p>Затем команда разработала фермент под названием MetRS, чтобы создать вариант, который может распознавать и включать неприродную аминокислоту в белки по мере их построения. Контролируя экспрессию этого сконструированного фермента в конкретных тканях, химическим зондом помечаются только белки из интересующей ткани. Более того, с помощью светоиндуцированного перекрестного связывания можно захватывать и изолировать белковые комплексы из определенных тканей.</p>
<p>В качестве доказательства концепции команда применила метод MACSPI для профилирования белков из мышечных клеток и нейронов соответственно. , в модельном организме под названием C. elegans и обнаружили множество новых тканеспецифичных белков.</p>
<p>Команда также продемонстрировала полезность метода для выявления тканеспецифического белок-белкового взаимодействия путем идентификации тканеспецифичных взаимодействий повсеместно экспрессируемого белка, такого как молекулярный шаперон под названием HSP90. Было обнаружено, что HSP90 связывается с различными наборами белков, регулируя различные биологические процессы в мышцах и нейронах.</p>
<p>«Это исследование является отличным примером того, как инновационные методы химической маркировки могут помочь решить сложные биологические проблемы», — сказал он. Профессор Сян Дэвид Ли.</p>
<p>«Понимание белок-белкового взаимодействия на клеточном уровне часто имеет решающее значение для расшифровки молекулярного механизма патологического процесса. Например, в настоящее время мы изучаем функции нейрональных интерактивов HSP90, которые мы идентифицировали; некоторые из них, по-видимому, участвуют в нейродегенерации при болезни Паркинсона. модель заболевания», — сказал профессор Чаогу Чжэн.</p>
<p>Команда предполагает, что метод MACSPI может использоваться во многих многоклеточных организмах для профилирования протеомов и интерактомов с пространственной и временной специфичностью, что может способствовать широкому спектру биологических и биомедицинские исследования.</p>
<p><strong>Дополнительная информация:</strong> Сиюэ Хуанг и др., MACSPI позволяет проводить тканеселективный протеомный и интерактомный анализ в многоклеточных организмах, <i>Материалы Национальная академия наук</i> (2024 г.). DOI: 10.1073/pnas.2319060121 </p>
<p><strong>Информация журнала:</strong> Труды Национальной академии наук </p>
<p> Предоставлено Университетом Гонконга </p >
</div></div><div class=

Новости сегодня

Последние новости