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理解蛋白质动力学和细胞过程调控的新方法

综合 时间:2021-09-10 10:00:10 匿名用户

细胞过程通过赋予活性或非活性功能的蛋白质形状之间的平衡来调节。在细胞调节的复杂性中,蛋白质的首选形状(或构象)通常取决于另一分子(称为效应子)的结合,因此这意味着同一蛋白质可以根据其结合的效应子发挥不同的功能。因此,在分子水平上,蛋白质功能转化为蛋白质动力学,这是从细胞分裂到能量供应和细胞命运决定的所有细胞过程发展的关键。

由莫德斯托·奥罗斯科博士领导的巴塞罗那IRB分子建模和生物信息学实验室的研究人员开发了一种新的计算程序,允许发现和量化功能性蛋白质形状,从而能够揭示细胞过程的分子细节。这项工作的重点是变构调节下的蛋白质,这意味着它们的形状变化发生在远离效应器结合位点的区域。

利用这种方法,科学家们研究了腺苷酸环化酶(AC)的调节,AC是一种参与控制多种细胞过程的关键酶,包括调节多种激素的作用和调节能量代谢。这项工作揭示了一个令人惊讶的简单的交流功能动力学开/关调节。

Orozco博士解释说:“我们提出的方法可用于更好地理解变构调节(其中大多数)下潜在的任何细胞途径的调节过程,并对药物和生物技术应用产生深远的影响。”也是巴塞罗那大学生物系的高级教授。

基于先前关于协同进化信息的工作

新提出的方法是基于分子建模和生物信息学实验室以前的工作,重点是共同进化信息。多序列比对可用于跟踪蛋白质的进化历史,并可检测到共同进化的氨基酸位置,然后可将此信息用于支持对天然和替代蛋白质结构的搜索。

该研究的第一作者Francesco Colizzi博士说:“我们的工作利用协同进化信息来降低蛋白质-蛋白质调节中所有可能形状的复杂性,从而减少噪音,并将我们的注意力集中在少数功能形状上,从而我们可以量化这些形状。”

这项研究发表在《科学进展》上。

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