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研究人员查明控制细胞蛋白运输的机制

细胞依靠信号传导来调节大多数生命过程,包括细胞生长和分化,免疫应答以及对各种压力的反应。

而且,尽管科学家们已经鉴定出能消除称为赖氨酸肉豆蔻酰化的化学修饰的酶(赖氨酸肉豆蔻酰化是一种用于细胞信号转导的“密码”),但添加这种修饰的酶却难以捉摸。对此类修饰的了解将使科学家能够化学调节细胞信号转导,从而在治疗人类疾病(例如减慢癌细胞的生长和抑制病毒感染)中的实际应用。

2月26日发表在《自然通讯》上的新研究发现了一种酶-N末端甘氨酸肉豆蔻酰转移酶(NMT)1和2-可将赖氨酸肉豆蔻酰化作用添加到关键蛋白上。

文理学院化学与化学生物学教授林海宁(Hening Lin)是《 NMT1和NMT2是调节ARF6 GTPase循环的赖氨酸肉豆蔻酰转移酶”的资深作者。

Lin和他的实验室报告了向信号蛋白ADP-核糖基化因子6(ARF6)添加和去除赖氨酸肉豆蔻酰化密码的机理。

林说:“我们发现的修饰发生在许多对于细胞信号转导很重要的蛋白质上。” “这也是哺乳动物中首次发现这种酶活性。”

林说,就像一套飞行指令指导飞行员飞行正确的路线一样,这些酶的生化机制为蛋白质以最有效的方式通过不同的亚细胞位置提供了方向。没有正确的化学密码,蛋白质可能会无效或错误地通过细胞。

林说:“在我们的细胞中,某些蛋白质,例如ARF6,需要从A到B再到C,然后再回到A,因为这是循环运输其他蛋白质所需要的。” “这就是我们发现的机制,该机制确保蛋白质ARF6遵循这条路径。”

研究人员发现这种机制发生在多种人类细胞中。他们相信所有的哺乳动物细胞都以类似的方式运作。

除了告诉ARF6去哪里,NMT1和NMT2还有助于激活蛋白质。该研究的主要作者,生物化学博士Tatsiana Kosciuk说,这提供了一种调节蛋白质的新方法,从而可以让科学家对其进行控制,从而导致可能的医学应用。由于某些癌症细胞以高速率循环,通过药物抑制剂减缓该周期可减缓癌症的细胞生长。

国家科学基金会研究生研究学者计划成员Kosciuk说:“这可能是一种潜在的治疗策略。” “如果我们靶向这些酶中的一种,我们就可以控制这种与多种疾病有关的非常重要的蛋白质的活性。”

也有证据表明NMT可以以类似的方式修饰其他蛋白质,这暗示了靶向这种化学修饰的其他潜在应用。Kosciuk说:“这一发现对疾病有许多影响。” “我们仍在努力,但看起来很有希望。”

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