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细菌利用“零部件”的蛋白质来修复损伤和生存条件恶劣

赛马sidik

 

数千年前,多细胞生命进化之前,细菌开发出了一批蛋白质称为甘氨酰酶激进,以帮助他们将食物转化为细胞能量。甘氨酰有效地运作了数百万年,直到细菌遇到了新的障碍激进的酶:大气中的氧气积聚。甘氨酰自由基很容易被氧破坏,细菌需要一种方式来继续处理这些新的条件下的营养物质。

在一个 最近的研究 出版于 生物无机化学杂志, 萨拉·鲍曼 等。 澳门太阳城最新网站提供细菌如何使用“零部件”蛋白质通过替换其损坏部分以修复甘氨酰自由基的酶结构的证据。

“而不是降低整个蛋白质,建设一个新的,使细菌能绑定到甘激进酶,恢复其功能的小零部件的蛋白质,”林赛贝克曼,研究生在化学和共同的澳门太阳城最新网站的部门说笔者就研究。

资深作者凯瑟琳·卓尔,生物,化学和霍华德·休斯医学研究所的研究员的澳门太阳城最新网站教授,​​是导致表征叫丙酮酸甲酸裂解酶,或PFL一个甘氨酰酶激进的努力,及其相应的零部件蛋白质,yfid。使用一种叫做核磁共振光谱技术,她的实验室检查yfid的形状。 之前的工作 显示,在氧暴露,PFL的一部分被切除,留下无法履行其化学中的酶。然后,用 在硅片 造型,卓尔实验表明yfid正好放进氧气损伤PFL孔,更换缺少的部分。

“如果你有车,你会得到一个轮胎瘪了,你不买一辆新车,你只是换胎,”贝克曼说。

虽然yfid是已经确定的只有两个零部件蛋白之一,卓尔怀疑还有更多。它很容易为研究人员误备件的蛋白质,他们取代的部分,以及卓尔认为,在分析细胞中蛋白质的复杂环境时,科学家们可能忽略了备件。

虽然识别备件在技术上具有挑战性,卓尔认为,合成生物学的应用,使其非常值得的。具体而言,她感兴趣的是生活在深海,其中有很少的氧气,并使用其他甘激进的酶降解碳氢化合物细菌。因为它们能分解碳氢化合物,这些细菌可能是有价值的工具清理漏油。漏油发生在海洋表面,其中有大量的氧,所以零部件可能有必要稳定这些条件下,石油降解的蛋白质。

“问题总是成为“什么与氧敏感性?”卓尔说,指的是这些石油降解的蛋白质。 “如果我们表达了零部件,使其更加稳定吗?”

贝克曼开始零部件蛋白质工作作为参与澳门太阳城最新网站的暑期研究计划,或MSRP本科,因为没有几个研究的其他作者,以及卓尔说,这个项目的成功突出了这些学生在澳门太阳城最新网站的实验室发挥的重要作用。现在是一个全职的研究生,贝克曼已经与卓尔实验室博士后和合着者玛丽andorfer,和他们一起计划继续表征yfid和PFL之间的相互作用。他们认为,他们的发现可以表明零部件是一种常见的蛋白修复机制的第一步,而表征它们将添加一个新的工具将合成生物学工具箱。

引文:
“溶液结构和备用部分蛋白的生化特性,恢复活性氧破坏甘氨酰自由基酶活”
生物无机化学杂志JBIC,在线2019年6月26日,DOI: 10.1007 / s00775-019-01681-2.
莎拉即学家鲍曼,林西河F。贝克曼,利百加如比约克,玛丽℃。 andorfer,圣地亚哥花样,阿莱西奥卡鲁索,COLLIN米。斯特尔茨,和凯瑟琳湖卓尔。