科学家为遗传疾病的起源提供了新见解


三维图,显示肌动蛋白丝(蓝色)结合到交联蛋白丝素A(绿色)的片段上。

为了使人类细胞在发育过程中正常形成和运动,必须将蛋白丝网络(称为肌动蛋白细胞骨架)从内部组织细胞的形状。为了帮助重新排列该网络,另一种称为丝素蛋白的蛋白必须与细胞中的肌动蛋白结合并交联。当此过程由于纤维蛋白的遗传突变而失败时,可能会导致许多发育性疾病。

由耶鲁大学领导的一组研究人员最近定义了纤维蛋白和肌动蛋白之间的结合机制,并描述了疾病突变如何破坏这种重要的相互作用。

为了可视化纤维蛋白与肌动蛋白结合的结构,研究团队转向了一种称为冷冻电子显微镜的技术。利用这种方法的最新进展,他们获得了这些基本网络蛋白的近原子水平视图,并通过这种高分辨率重构,确定了丝素和肌动蛋白之间的精确分子相互作用。

研究人员还观察到,在人类发育过程中,会引起神经,心血管或骨骼异常的纤维蛋白突变会如何改变这些特定的相互作用。合著者查尔斯·辛德拉(Charles Sindelar)说:“它解释了许多重要突变的结构基础。”

这一发现为相似的蛋白质如何结合肌动蛋白的细胞骨架以协调细胞行为提供了新的见解,并为进一步检测纤维蛋白(一种具有许多其他细胞功能的长而复杂的蛋白)铺平了道路。

出版物:Daniel V. Iwamoto等,“纤维蛋白A肌动蛋白结合域与F-肌动蛋白相互作用的结构基础”,《自然结构与分子生物学》(2018年)

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