ساختار "سوئیچ اصلی" کنترل تقسیم سلولی

در حال حاضر محققان سانتاکروز دانشگاه کالیفرنیا ساختار این پروتئین را تعیین کرده اند؛ نوعی "سوئیچ اصلی" برای تقسیم سلول؛ در انطباق غیر فعال یا "خاموش". این درک جدید از ساختار FoxM1 در نهایت می تواند برای طراحی داروهای جدید استفاده شود که پروتئین را در حالت غیر فعال خود تثبیت می کند و از این طریق تکثیر سلول های سرطانی کنترل نشده را متوقف می کند.

استار روبین، استاد شیمی و بیوشیمی در دانشگاه سانتا کروز، توضیح داد که FoxM1 یک عامل رونویسی پروتئینی است که فعالیت ژن های خاص را کنترل می کند.

روبین گفت: "هنگامی که یک سلول در حال تقسیم است، یک دسته از پروتئین هایی وجود دارد که باید ساخته شوند و FoxM1 همه ژن ها را برای این پروتئین ها کنترل می کند." "از آنجایی که سلولهای سرطانی در طول زمان به طور گسترده ای تجزیه و تقسیم می شوند، آنها باید FoxM1 را فعال کنند، بنابراین مدت هاست که هدف آن توسعه دارو است."

مطالعه جدید همکاری نزدیک میان آزمایشگاه روبین و نیکولا سگورکیس، استادیار شیمی و بیوشیمی بود. پس از تعیین ساختار پروتئین در حالت "خاموش"، تیم پس از آن متوجه شد که چگونه آن را از سازگاری مهار شده به حالت فعال یا "روشن" تغییر می دهد. محققان یافته های خود را در 28 مه 2019 در مجله eLife منتشر کردند.

این مطالعه نشان داد که دو دمین مجزا از پروتئین FoxM1 در تعامل با یکدیگر مهار شده و با هم مرتبط می شوند. این مطالعه همچنین نشان داد که وقتی پروتئین فعال می شود، دو دمین جدا و ساختارشان بین می رود. اکثر پروتئین ها به یک ساختار سه بعدی منظم که کلیدی برای عملکرد آنها است، تا میخورند، اما برخی از پروتئین ها به عنوان مولکول های خطی نامنظم عمل می کنند که بدون ساختار سه بعدی خاصی هستند.

روبین گفت: "یک چیز خوب در حالت اختلال یا بی نظمی در تعامل با دیگر پروتئین ها است." "با FoxM1، حالت غیر فعال همه در خود پیچیده شده اند.هنگامی که فعال می شود، اختلال یا بی نظمی ایجاد می شود، و پس از آن می تواند پروتئین های دیگر مورد نیاز برای تبدیل بیان ژن را استخدام کند.این چیزی است که قبلا دیده نشده است، و ممکن است یک مکانیزم کلی برای چگونگی تغییر عوامل رونویسی از حالت خاموش به حالت فعال باشد. "

از مطالعات قبلی شناخته شده است که FoxM1 توسط آنزیم های کیناز فعال می شود که گروه های فسفریل را به مناطق خاصی از پروتئین اضافه می کند. تیم روبین متوجه شد که فسفریلاسیون FoxM1 در یک سایت خاص باعث جدا شدن دو دمین می شود و سپس در هر دو دمین از نظر ساختاری اختلال ایجاد می شود.

روبین گفت: "دانستن ساختار حالت مهار پروتئین واقعا راهی برای جستجوی ترکیباتی است که می توانند آن را تثبیت کنند." "و فراتر از توسعه دارو، از لحاظ درک چگونگی کارکرد عوامل رونویسی، کشف این انتقال از یک حالت منظم به حالت نامنظم پیشرفتی مهم است."

او گفت که تعیین ساختار آسان نبود. محققان با استفاده از تکنیکی به نام اسپکتروسکوپی NMR، از ابزار جدید قدرتمند در گروه NMR سانتا کروز دانشگاه کالیفرنیا استفاده کردند. اولین کار روبین در FoxM1 توسط کمک مالی از گروه خیر سرطان سانتا کروز تامین شد. این مطالعه جدید با کمک مالی موسسه ملی بهداشت، انجمن سرطان آمریکا و بنیاد استند لیموناد الکس حمایت شد.

منبع:

Materials provided by University of California - Santa Cruz. Original written by Tim Stephens. Note: Content may be edited for style and length.