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江蘇綠葉生物科技有限公司

蛋白固有結構失序

時間:2015-6-5閱讀:176
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    許多蛋白(固有無序蛋白,IDPs)或蛋白區域(固有無序蛋白區域:IDRs)缺乏明確的生理條件三維結構,這些蛋白雖然未折疊,且高度動態化,但是其本身并沒有變性,相反蛋白的固有結構失序就是其天然功能狀態。

    作為一類缺乏穩定結構的特殊蛋白質,固有無序蛋白在生命活動中行使重要的生物學功能,與人類重大疾病密切相關。關于蛋白質的結構和功能,一般認為序列決定結構,結構決定功能,這里的結構,傳統觀念上一般指有序的三維結構。但近50多年來,研究人員不斷地發現一類新的蛋白質,它們沒有明確的三維結構卻具有特定生物學功能,例如多肽類激素(polypeptidehormones),研究發現其在溶液狀態是無序的。

    近十年來,研究人員又發現了許多這樣的例子,他們將這種快速互變的,具有無序區域的蛋白稱為固有無序蛋白,也稱為固有非結構化蛋白質(intrinsically unstructured proteins,IUPs)。無序蛋白中的無序區域由于缺少與其它蛋白,配體或細胞內環境的相互作用,因此無法折疊成穩定的三維結構。

    目前有幾種物理化學方法可以檢測固有無序蛋白質,包括X光散射技術,核磁共振技術(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR),近紫外圓二色光譜法,遠紫外圓二色光譜法等。通過這些工具,科學家們也取得了不少成果

    如2012年研究人員們zui開始認識到存在一大類沒有遵循結構-功能范例的蛋白質。這些所謂的內在無序蛋白質無論整體或部分均不能折疊,但它們是具有功能的。在此一年之后,科學家們又闡述了一個重要IDP實現多重功能的策略,揭示了這類蛋白的調節機制。

    研究人員針對腺病毒的E1A蛋白進行了研究,該蛋白是研究IDP的理想模型。腺病毒在感染細胞后,會很快開始生產E1A蛋白。E1A能夠與宿主的多種關鍵分子相互作用,使病毒能夠快速征用細胞的復制機制。由此他們詳細分析了E1A與兩個重要蛋白結合時的親和力。他們監測了這種親和力在不同條件下的改變,并由此闡明了E1A多重功能背后的調節機制。

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