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Fortschritte in der Biochemie: Überwachung der Proteinassemblierung

Fortschritte in der Biochemie: Überwachung der Proteinassemblierung

Forscher beobachten die Selbstorganisation winziger lebender Maschinen

Die Befähigung von Bioingenieuren zur Entwicklung neuer molekularer Maschinen für nanotechnologische Anwendungen ist eine der möglichen Errungenschaften einer Studie von Forschern der Universität von Montreal, die am 10. Juni in der Zeitschrift Nature Structural and Molecular Biology veröffentlicht wurde.

Wissenschaftler haben einen neuen Ansatz zur Visualisierung der Zusammenstellung von Proteinen entwickelt, der auch dazu beitragen könnte, unser Verständnis von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson, die durch Zusammensetzungsfehler verursacht werden, erheblich zu verbessern.

"Um zu überleben, überwachen und transformieren alle Kreaturen, von Bakterien bis hin zu Menschen, ihre Umgebung mit winzigen Protein-Nanomaschinen aus Tausenden von Atomen", erklärte der leitende Studienautor Professor Stephen Michnick von der Abteilung für Biochemie am Universität.

Proteine ​​bestehen aus langen linearen Ketten von Aminosäuren, die sich über Millionen von Jahren entwickelt haben, um sich sehr schnell (oft innerhalb von Tausendstelsekundenbruchteilen) zu einer funktionierenden Nanomaschine zu organisieren. "Eine der größten Herausforderungen für Biochemiker besteht darin, zu verstehen, wie sich diese linearen Ketten zusammensetzen, um die richtige Struktur zu bilden, angesichts der astronomisch hohen Anzahl möglicher Formen", sagte Michnick.

"Um zu verstehen, wie sich ein Protein von einer geraden Kette zu einer einzelnen zusammengesetzten Struktur bewegt, müssen wir in jeder Phase des Zusammenbauprozesses Schnappschüsse seiner Form machen", sagte Dr. Alexis Vallée-Bélisle, Hauptautor der Studie. "Wir haben eine Strategie zur Überwachung der Proteinassemblierung entwickelt, indem fluoreszierende Sonden in die lineare Proteinkette integriert wurden, sodass die Struktur in jeder Phase der Proteinassemblierung Schritt für Schritt bis zu ihrer endgültigen Struktur nachgewiesen werden konnte." .

Der Proteinassemblierungsprozess ist nicht das Ende der Reise, da sich ein Protein durch chemische Modifikationen oder mit zunehmendem Alter ändern kann, um unterschiedliche Formen und Funktionen anzunehmen. "Das Verständnis, wie ein Protein von einer Sache zur anderen wird, ist der erste Schritt zum Verständnis und zur Entwicklung von Protein-Nanomaschinen für Biotechnologien wie medizinische und umweltdiagnostische Sensoren oder die Synthese und Verabreichung von Arzneimitteln." Valle-Bélisle wies darauf hin.

Quelle: Quelle: eScience News

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