Хим конкуренции: Исследование выявляет новый механизм, регулирующий эмбриональное развитие

В Принстонском институте под управлением исследовательская группа отыскала, что белок конкуренции за принципный фермент обеспечивает механизм для интеграции различных сигналов, что прямые ранешнего эмбрионального развития. Работа показывает, что эти сигналы объединены задолго до того, они взаимодействуют с ДНК организма, как числилось ранее, также могут сказать новых терапевтических стратегий по В Принстонском институте под управлением исследовательская группа отыскала, что белок конкуренции за принципный фермент обеспечивает механизм для интеграции различных сигналов, что прямые ранешнего эмбрионального развития. Работа показывает, что эти сигналы объединены задолго до того, они взаимодействуют с ДНК организма, как числилось ранее, также могут сказать новых терапевтических стратегий по борьбе с раком. Боролись более фермент, известный как митоген активированной протеинкиназы (МАРК), находится во всех сложных организмов, начиная от дрожжей до человека. МАРК сигнальные пути, или хим сетей, которые включают ферменты, имеют решающее значение для обыденного развития, также недочеты в этих путей может привести к развитию грозных заболеваний и рака. Поначалу эмбрионального развития одна клетка недифференцированные становится сложной и узкоспециализированных организм, содержащий различные типы клеток расположены в очень точных моделей. Эти модели, которые обеспечивают структуры тела от головы к хвосту и спереди-назад сделать правильно и в подходящих местах, создаются, когда клетки ответить на ряд хим сигналов из различных сигнальных путей. Различные паттерны сигналов, получаемых хоть какой клетке, в конечном счете объединены в предстоящем управлять своей судьбой и сказать это какой клетке он должен стать. До сих пор ученые считали, что эти пути действовали в основном независимо друг от друга для получения белка сигналы, которые путешествовали в ядрах клеток эмбриона, где хранится ДНК. Там, координация этих сигналов числилось, возникающие при содействии с клеточной ДНК, чтобы воздействие и контроль экспрессии генов. Результаты расположены 9 марта в журнале Current Biology, но, представить, что конкурентность за фермент МАРК среди белков в различных воздействий на пути которой сигналы передаются к клеткам, установлении режима биохимический сигнал интеграции, которая добавляет ранее не уровень трудности и контроля эмбрионального развития. Команда Принстонском использовали конфокальной микроскопии для визуализации пространственного распределения 2-ух белков, которые конкурируют за фермент МАРК в ранних эмбрионов плодовой мухи. В районах, где уровень белка принципно для развития голове были высокими (как показано здесь красного цвета, с видным цветом, указывающих на наличие более белка) было меньше фермента доступна действовать на различные белки (показанный здесь, в Blue), что имеет принципное значение для развития концы эмбриона, в том числе за хвост. Кредит: Принстонский институт / Шварцман лаборатория "Похоже, что различные белки в разных путей ведут конкурентную борьбу за фермент МАРК внутри этих живых организмов", произнес Станислав Шварцман, ассоциированным медиком на факультете хим технологии и Льюис-Сиглер Институт интегративной геномики, который получил докторскую степень из Принстона в 1999 году. "Потому что эти белки ведут борьбу за тот же ограниченный ресурс - фермент - они косвенно контролируют друг друга, что, в свою очередь, координирует развитие сигналов". Обыденные биология учит, что ферменты, как МАРК Закон о некоторых молекул, называемых субстраты, для регулирования хим реакций. Новые выводы удивительно, потому что оказывается, что за счет конкуренции совместно, субстратов МАРК, по сути, влияющих на деятельность фермента. "В некотором смысле, это, как хвост виляет собакой", произнес Шварцман. "Субстраты регулирующего фермента, и, как следствие, обеспечения хим реакций". Эрик Wieschaus, Принстонский's Squibb Доктор в области молекулярной биологии, который получил в 1995 году Нобелевской премии по медицине за его новаторскую работу в биологии развития, произнес: "Их результаты убедительно доказывают, что эти сигнальные молекулы взаимодействуют совместно в конкурентоспособности таким образом, что даже ни перед чем попадает в ДНК, они уже принятых решений. сути эти решения не просто сделал на базе ДНК, ну и исходя из убеждений белки работают вместе. Это, в некотором роде революционным ". Исследовательская группа, возглавляемая Принстонский хим машиностроения аспирант Yoosik Ким, сосредоточила свое внимание на взаимодействие меж МАРК и две белки, участвующие в 2-ух различных сигнальных путей для головы к хвосту структурообразования. 1-ый из этих белков является частью пути, который регулирует развитие головы. 2-ая белка играет значительную роль в хим схему, которая контролирует развитие концы эмбриона, в том числе за хвост. Используя особенные методы визуализации ли белки общались с ферментом МАРК, ученые установили, что относительное количество первой белка контролируемой сколько фермент, доступных для взаимодействия со вторым белком. Например, в той части зародыша, который стал главой, в какой концентрация белка была 1-ая высокая, еще меньше фермента была доступна действовать на втором белка, чем на другом конце эмбриона, где хвост, в конечном счете развиваться. "Этот конкурс позволяет убедиться, что же фермент сигналы интерпретируются по-разному в голове и хвосте, что позволило бы обеспечить интеграцию различных сигналов", произнес Шварцман. На основании каких фермент взаимодействует с белками в области головы зародыша, команда предсказали, что 3-я белки также могут соревноваться за фермент МАРК в этой области. Чтобы проверить гипотезу, члены исследовательской группы в Институте мед исследований Израиль-Канада на иврит института в Иерусалиме, использовал серию экспериментальных методов, чтобы убедиться, что предложенная ими белок может связываться с ферментом, способности, который ранее был неизвестен. Эти данные свидетельствуют о том, что конкурентность модель может служить новый способ идентифицировать белки, которые участвуют в сигнальных путей. Не считая продвижения базисное понимание устройств, контролирующих эмбриональное рисунка, работа сказывается на том, как целевые раковых клеток, которые часто обнаруживают гиперактивный МАРК сигнализации. "По нашим подложки Идея конкурса, МАРК сигнализации активности, направленной на любом субстрате миниатюризируется, когда вы приведете конкурирующие подложки, произнес Ким. "В теории, Вы можете существенно снизить активность МАРК, если вы приведете белка чья единственная функция заключается в привязки к МАРК и выступать в качестве конкурентного ингибитора МАРК сигнализации для всех других субстратов". Эта стратегия могла бы в один прекрасный день позволит ученым замедлить или даже остановить МАРК сигнальные пути в опухолевых клеток способом добавления белка, который монополизирует фермента МАРК, фактически нарушить хим схему из раковых клеток. В грядущей работе исследователи планируют проведение тестов по исследованию конкуренции среди других белков, которые связываются с МАРК и изучить, как эта конкурентность за фермент МАРК проявляется в других организмов. Группа также желает изучить вопрос, как некоторые белки могут вытеснять другие белки за внимание фермента, может быть, способом неотклонимого сильнее или отлично молекулы. Со временем, группа может расширить свою работу, чтобы рассмотреть вопрос о необходимости похожих моделей конкуренции влияет на активность различных ферментов в других сигнальных путей. Источник: Физорг

Похожие статьи: