Tokio Metropolitan Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriZülal quruluşunun ansambl xəritəsi. Komandanın yanaşması molekulyar strukturun müxtəlif hissələrinin necə hərəkət etdiyini göstərən xəritə yaratmaq üçün müxtəlif NMR məlumatlarını birləşdirir. Kredit: Tokio Metropolitan Universiteti

Tokio Metropolitan Universitetinin tədqiqatçıları nüvə maqnit rezonansı (NMR) spektroskopiyasından istifadə edərək, fermentlər kimi mürəkkəb molekulyar mexanizmlərin müxtəlif hissələrinin reaksiyaları kataliz etməyə kömək edərkən necə hərəkət etdiyini göstərən yeni struktur təyini metodu hazırlayıblar. Araşdırma “ Journal of the American Chemical Society” jurnalında dərc olunub .

Mayadakı bir fermentə diqqət yetirərək , atom miqyaslı hərəkətlərdəki ziddiyyətlərin onların funksiyalarına necə təsir etdiyini nümayiş etdirirlər. Metod biomolekulların işlədiyi mexanizmlərə və onların xəstəliklərlə əlaqəsinə misli görünməmiş çıxış vəd edir.

Fermentlər bütün bioloji orqanizmlərin, o cümlədən insanların fəaliyyəti üçün əvəzolunmazdır. X-şüaları və ya krioelektron mikroskopiyadan istifadə edərək çəkilmiş fotoşəkillər onların mürəkkəb molekulyar quruluşunu ortaya çıxarsa da, onlar iş zamanı daimi hərəkət bulanıqlığı yaradır.Krossover döngəsinin və qapı qapağının yeri üçün ehtimal sıxlığı xəritəsi. Ağ rəngdə göstərilən zülal tutan komponent və zülalın əsas gövdəsi ətrafında krossover döngə (solda) və qapı qapağı (sağda) daimi hərəkətdədir ki, rəngli buludlarla göstərildiyi kimi, onları müxtəlif yerlərdə tapmaq olar. Kredit: Tokio Metropolitan Universiteti

Onların atom miqyaslı strukturu daim dəyişir, digər biomolekulları tutur və onlara diqqətlə xoreoqrafiya ardıcıllığı ilə reaksiya verməyə kömək edir. Aydın əhəmiyyətli olsa da, nanometr miqyaslı bu sürətli hərəkətləri tutmaq çətindir.

Tokio Metropolitan Universitetindən dosent Teppei İkeyanın rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar müxtəlif yanaşmaların birləşməsini birləşdirərək reaksiya verən fermentin dəqiq “ansambl strukturunu” müvəffəqiyyətlə ələ keçirdilər. Əsasən, ansambl strukturu bir makromolekulun qəbul edə biləcəyi bütün vəziyyətlərin və onların hər birini qəbul etmə ehtimalının məcmusudur.

Komanda öz metodunu mayada olan ubiquitin hidrolaza 1 (YUH1), müxtəlif hüceyrədaxili hadisələri tənzimləyən bir zülal olan ubiquitini təkrar emal etməyə kömək edən fermentlə nümayiş etdirdi.

YUH1-in insanlarda Parkinson və Alzheimer xəstəliklərinə aid olduğu bilinən ubiquitin C-terminal hidrolaza (UCHL1) adlı analoqu var. NMR spektroskopiyasından istifadə edərək çoxsaylı analitik metodları birləşdirərək , millisaniyəlik zaman miqyasında dinamika üçün YUH1 üçün ansambl xəritəsi yarada bildilər.YUH1-in “çox dövlətli” təbiətinin parçalanması. Təhlil göstərir ki, iki parametrdən (əsas komponentlər, PC1 və PC2) istifadə edərək vəziyyətləri ayırd etmək olar ki, bu da keçid qapağının (narıncı nöqtələrin) krossover döngəsinə (yaşıl) görə müxtəlif yerlərdə necə tapıla biləcəyini göstərir. Kredit: Tokio Metropolitan Universiteti

Zülalların bağlandığı aktiv hissəyə yaxın olan fermentin iki hissəsinin təəccüblü dərəcədə böyük hərəkətlər göstərdiyini, “krossover döngəsi” quruluşunun və fermentin zülal tutan strukturunun bir ucunun N-terminalının olduğunu kəşf etdilər.

N-terminusun döngəyə girib-çıxdığı, nəhayət kəmənd kimi hədəf zülalını tutmadan əvvəl “qapı qapağı” rolunu oynayaraq onu yerində saxladığı müəyyən edildi. Bu yeni mexanizm, natamam “qapaq qapaqları” olan mutant versiyaların eyni fermentativ aktivliyi göstərməməsi yolu ilə dəstəkləndi.

Komandanın tapıntıları fermentlərin dinamik təbiətinin onların necə fəaliyyət göstərməsində mühüm rol oynadığını ortaya qoyur.

Metod, təbii mühitdə geniş bir sıra bioloji strukturlara tətbiq oluna bilər, elm adamlarına əsas mexanizmlərə və potensial patologiyalara çıxış üçün yeni bir yanaşma vəd edir.

Daha çox məlumat: Mayu Okada və digərləri, Çox dövlətli strukturun təyini və dinamikası təhlili Ubiquitin C-terminal hidrolazda unikal Ubiquitin-tanınma mexanizmini ortaya qoyur, Amerika Kimya Cəmiyyətinin jurnalı (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c06502

Jurnal məlumatı: Amerika Kimya Cəmiyyətinin jurnalı 

Tokio Metropolitan Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir 

Daha çox araşdırın

Xromatinin yenidən qurulması hərtərəfli struktur tədqiqatında ələ keçirildi