Zellbiologie: Neue proteomics-Technik gibt Einblicke in die ubiquitin-Signaltransduktion
Australische Forscher sind unter den ersten in der Welt haben Zugang zu einem neuen Ansatz zu verstehen, komplizierten änderungen, die Steuern, wie die Proteine funktionieren in unseren Zellen in Gesundheit und Krankheit.
Die neue proteomics-Technik namens „ubiquitin-clipping“ ermöglicht den Forschern zu schaffen, high-definition-Karten, wie Proteine modifiziert werden, durch einen Prozess namens ubiquitinierung. Die Technik bietet ein neues Maß an detail für das Verständnis der Rolle der ubiquitinierung in der Zelle und konnte aufdecken, die subtilen Veränderungen, die dazu beitragen, eine Reihe von Krankheiten, darunter Krebs, entzündlichen Erkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen.
Die Forschung, veröffentlicht heute in der Natur, geführt von Walter und Eliza Hall Institute-Forscher Professor David Komander, der sich verpflichtet, die Arbeit am MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, UK.
Ubiquitin-Architektur
Ubiquitin ist ein kleines protein, das über einen link zu anderen Proteinen in einer Zelle, entweder als einzelne Einheit oder in längeren geraden oder verzweigten Ketten. Professor David Komander, Leiter des Instituts, die vor kurzem gegründet Ubiquitin-Melde-division, sagte der protein-ubiquitinierung könnte Auswirkungen auf alle zellulären Prozesse.
„Ubiquitinierung kann sich ändern, wie Proteine funktionieren, möglicherweise verändern Sie Ihre Aktivität und leitet Sie an die verschiedenen Teile der Zelle, oder die Regulierung Ihrer Wechselwirkungen mit anderen Proteinen. Eines der bekanntesten Beispiele der ubiquitinierung ist, wenn es richtet sich an spezifische Proteine, die für die Zerstörung, die Regulierung des Niveaus des proteins in der Zelle, aber wir wissen jetzt, es gibt viele mehr subtilen und komplexen Rollen für ubiquitin-Signalisierung“, sagte er.
„Die ‚Architektur‘ der ubiquitin-Ketten können Komplex sein, mit vielen Zweigstellen, die Einfluss auf Ihre Wirkung auf die Proteine, doch bis jetzt wurde es fast unmöglich für die Forscher, zu erkennen und zu unterscheiden zwischen verschiedenen verzweigten Strukturen. Dies beschränkt die Experimente, die möglich waren zu verstehen, die Rolle der ubiquitinierung in Krankheitsprozesse.“
Die neue „ubiquitin-clipping“ – Technik, entwickelt von Professor Komander und seine Kollegen an der Universität Cambridge und der Universität Wien ermöglicht es den Wissenschaftlern zu Messen, verschiedene ubiquitin-Kette-Architekturen durch das vorbehandeln der protein-Proben, und dann analysieren Sie unter Verwendung der Elektrophorese und der Massenspektrometrie.
„Ubiquitin-clipping aktiviert hat, uns zu offenbaren eine ganz neue Ebene der Komplexität in der ubiquitin-Signaltransduktion. In unserer pilot-Experimente entdeckten wir, verzweigte ubiquitin-Ketten sind viel häufiger als bisher angenommen. Wir könnten auch studieren Kombinationen von Modifikationen an ubiquitin und anderen Proteinen — ein Kunststück, das war bis jetzt eher schwierig,“ Professor Komander sagte.
„Dies ist eine revolutionäre Technik, die vereinfacht die ubiquitin-Forschung, ermöglicht eine neue Ebene der ausführliche Experimente. Es ist der Unterschied zwischen der Beschreibung eines Hauses ausschließlich auf der Grundlage der Anzahl der Wände, Fenster und Türen es hat, im Vergleich zu Blick auf die detaillierte architektonische Pläne.“
Neue Einblicke in Krankheiten
Geändert ubiquitinierung von Proteinen wurde Verwicklung in eine Reihe von Krankheiten, einschließlich Krebs, entzündlichen Erkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit. Professor Komander, sagte der ubiquitin-clipping-Technik wurde bereits angewandt, zur Untersuchung von patientenproben.
„Mein Walter und Eliza Hall-Institut Kollegin Dr. Rebecca Feltham ist mit ubiquitin-clipping suchen für protein-ubiquitinierung Muster in Proben von Patienten mit rheumatoider arthritis, eine komplexe entzündliche Erkrankung. Dies könnte neue Erkenntnisse geben, wie diese Krankheit entsteht und reagiert auf bestehende Therapien,“ sagte er.
„Ubiquitinierung ist auch ein viel versprechendes Ziel für die Entwicklung neuer Medikamente. Ubiquitin-clipping ein Kritischer Aspekt meines team ‚ s drug discovery Forschung.
„Es ist spannend, dass Australische Forscher sind unter den ersten in der Welt haben Zugang zu ubiquitin-clipping, und ich bin gespannt auf die Technik untermauern viele spannende Entdeckungen, unter anderem durch unsere Kooperationen mit anderen Forschungsgruppen.“
Die Forschung an der Universität von Cambridge wurde unterstützt von der britischen Medical Research Council der European Research Council, dem Lister-Institut für Präventive Medizin (Großbritannien), die österreichische Stiftung für Wissenschaft und Gates-Cambridge-Stipendium. Professor Komander ist die Forschung am Walter-und Eliza-Hall Institut ist derzeit, unterstützt von der viktorianischen Regierung.
