ساختاری جدید 'نقشه' حل رمز و راز از طریق ژن تنظیم کننده

سازه های زیست شناسی استفاده شده است 'نقشه' بخشی از یک پروتئین به نام SMCHD1 و توضیح داد که چگونه برخی از تغییرات در SMCHD1 علت خاصی رشد و نمو و شرایط بحرانی.

انتشار در مجله علوم سیگنالینگهای والتر و الیزا هال موسسه تیم نشان داد ساختار بخشی از SMCHD1 پروتئین بسیار مهم است که به عملکرد آن در 'خاموش' ژن. به ارث برده جهش در این بخش از SMCHD1 مرتبط شده اند به یک اختلال رشد و شکل دیستروفی عضلانی.

دهه های طولانی پروژه تحقیقاتی به رهبری دکتر Kelan چن خانم الکساندرا Gurzau Dr Richard Birkinshaw دانشیار جیمز مورفی, استاد Marnie Blewitt و دانشیار پیتر Czabotar.

- پیشرفته سازه های زیست شناسی, تکنیک های استفاده شده است به فاش کردن یک نقشه جدید از بخشی از پروتئین SMCHD1.

- ساختار جدید را فراهم می کند جزئیات بیشتر در مورد چگونه SMCHD1 توابع برای تغییر بیان ژن.

- این تیم تحقیقاتی با استفاده از این ساختار برای درک بهتر به ارث برده تغییرات در SMCHD1 تغییر عملکرد آن و علت خاصی رشد و نمو و بیماری های دژنراتیو.

ژنوم انسان شامل حدود 20,000 ژن که مستقیم تولید پروتئین در سلول های تأثیر چگونه سلول های تابع. ژن می تواند 'روشن' و یا 'خاموش' در زمان های مختلف و در انواع مختلف سلول تغییر مقادیر مربوط به پروتئین در درون سلول ها و تغییر سلول های رفتار. تعادل مناسب از این ژن 'بیان' بسیار مهم است برای توسعه سالم و در طول زندگی.

SMCHD1 یک پروتئین است که به طور خاص می تواند تغییر ژن خاموش تأثیر چگونه سلول های تابع. به ارث برده تغییرات در SMCHD1 مرتبط شده اند به یک شکل دیستروفی عضلانی به نام facioscapulohumeral دیستروفی (FSHD) و همچنین نادر اختلال رشد و نمو به نام Bosma arhinia micropthalmia سندرم (BAMS) گفت: دانشجوی دکتری خانم الکساندرا Gurzau.

"با بررسی ساختار و زیست شناسی SMCHD1 ما امیدواریم که به درک بهتر بیماری هایی که در ارتباط با تغییرات در SMCHD1 و همچنین آشکار چگونه این پروتئین توابع در سلول های سالم," او گفت:.

"برخی از تغییرات در SMCHD1 که باعث بیماری رخ می دهد در یک قسمت از SMCHD1 - به نام آن 'لولا دامنه' - که متصل به DNA و همچنین قادر می سازد SMCHD1 پروتئین انبوه در جفت به نام dimers. این بخشی از پروتئین بسیار ضعیف بنابراین ما تمرکز توجه ما بر روی آن و بررسی ساختار آن" Ms Gurzau گفت.

دکتر ریچارد Birkinshaw گفت که SMCHD1 بود به خصوص به چالش کشیدن پروتئین برای روشن کردن یک ساختار. "این پروتئین در حدود پنج برابر بزرگتر از یک انسان معمولی پروتئین و آن لولا دامنه به حال تعدادی از ویژگی های است که آن را سخت به پاک کردن و crystalise دو گام های ضروری قبل از ما می تواند تعیین ساختار آن" او گفت:.

"این یک فرایند طولانی آغاز شده توسط Dr Kelan چن و شامل CSIRO C3 مشترک تبلور مرکز اما ما در نهایت قادر به اعمال فن آوری های پیشرفته در استرالیا Synchrotron به نام" تک و غیر عادی پراکندگی " و "small-angle X-ray scattering' برای حل این ساختار SMCHD1 لولا دامنه. این یک سه بعدی 'نقشه' از این بخشی از پروتئین نشان آن شکل و فضایی ارتباط بین بخش های مختلف" دکتر Birkinshaw گفت.

Ms Gurzau گفت: ساختار نشان داد چگونه SMCHD1 متصل به DNA و کدام بخش از این پروتئین را فعال کنید آن را به اتصال با جفت است.

"ما همچنین می تواند استنباط از ساختار چرا برخی از بیماری های مرتبط: تغییرات در لولا دامنه جلوگیری از SMCHD1 از عملکرد. با بازآفرینی این اشکال مختلف از پروتئین در درون سلول های ما قادر به استفاده از تصویربرداری به تجسم چگونه این نوع رفتار متفاوت از بدون تغییر از نسخه SMCHD1 - پیشرفت مهمی در شناخت بیماری های مرتبط," او گفت:.

Dr Birkinshaw گفت SMCHD1 ساختار نیز طرح میتوانست الگوریتم های که تا به حال شده است برای پیش بینی ساختار پروتئین ناشناخته.

"ساختار بسیاری از SMC' پروتئین های مرتبط با SMCHD1 در حال حاضر حل شده است اما کار ما نشان داد که ساختار SMCHD1 لولا دامنه کاملا متفاوت از معادل آن مناطق در این پروتئین است.

"اطلاعات ما در حال حاضر استفاده می شود به عنوان یک چالش برای ساختار پیش بینی الگوریتم به عنوان ساختار ما کشف شده است که کاملا متفاوت از آنچه که ما انتظار داشتند. این آزمون چالش که از این الگوریتم می تواند دقیق ترین پیش بینی ما ساختار و کمک به بهبود الگوریتم برای تولید دقیق تر از مدل های" دکتر Birkinshaw گفت.

دانشیار جیمز مورفی گفت: آخرین اکتشافات تکمیل تیم تحقیقات به توسعه مواد مخدر است که تغییر عملکرد SMCHD1 به عنوان یک پتانسیل جدید برای درمان برخی از بیماری های مرتبط با پروتئین است.

"با درک جزئیات بیشتر در مورد SMCHD1 عملکرد ما بهتر می تواند درک نقش آن در سلامت و بیماری است. گروه دیگری در حال حاضر حل ساختار جداگانه بخشی از پروتئین بنابراین ما اضافه شده, جزئیات بیشتر به پروتئین کل ساختار - اگر چه نیمی از پروتئین است که هنوز 'ناشناخته'," او گفت:.

###

این پژوهش با حمایت استرالیا ملی بهداشت و تحقیقات پزشکی شورای Bellberry-Viertel یاران استرالیا وزارت آموزش و مهارت و اشتغال, دانشگاه ملبورن, والتر و الیزا هال موسسه الهام بخش برنامه و دولت ویکتوریا. Ms Gurzau یک دانشجوی دکترا ثبت نام در موسسه از طریق دانشگاه ملبورن است.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.