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无序结构赋予小分子细菌蛋白广大神通

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【导读】麻省理工大学的研究人员在2008年1月14日的PNAS上发表论文称,他们发现一种非同寻常的小分子细菌蛋白,尽管分子量很小,却拥有许多人们想象不到的相互作用。GrahamWalker...

麻省理工大学的研究人员在2008年1月14日的PNAS上发表论文称,他们发现一种非同寻常的小分子细菌蛋白,尽管分子量很小,却拥有许多人们想象不到的相互作用。

GrahamWalker领导研究小组发现了这个蛋白:UmuD。它属于最近发现的固有无序蛋白(intrinsicallydisorderedproteins)家族的成员。由氨基酸残基组成的蛋白质,自身能够折叠成螺旋或折叠片。然而,固有无序蛋白没有这样的结构。论文的通讯作者Walker说,缺少这样的结构,可能会允许它与非常多的不同蛋白相结合。它们也有一定的结构,但不是我们所想象的那样。

通常蛋白质都会形成特定的结构,其它蛋白结合到这种特定机构的结合位点上。蛋白质的分子量越大,它的结合位点就越多。像UmuD这样的小分子,人们认为它不具有足够多的结合位点与其它许多的蛋白质结合。

之前研究高浓度条件下UmuD的结构发现,UmuD主要形成折叠片。MIT的研究人员用|圆二色谱学(circulardichroismspectroscopy)的方法研究发现,在活细菌体内,相似浓度的UmuD蛋白以无规卷曲的形式出现。

当固有无序蛋白与其它蛋白结合时,他们可能会改变自身的形状,以便让它们能够与不同的蛋白结合,并有可能按顺序地先后与蛋白结合,然后在分离。

论文的第一作者SharotkaMariaSimon说,UmuD经常成对出现,表明它们必定有稳定的蛋白结构。虽然我们把它称作“无序的”,但UmuD一定有足够的结构来保持配对出现。

当细菌的DNA损伤时,会引发SOS反应。这个新的发现让我们了解UmuD在SOS反应中的作用。在2007年12月MolecularCell上发表的一篇论文上,Walker等人报道了UmuD对在细菌的SOS反应中的一个蛋白起到令人意想不到的作用。

SOS反应激活和调控跨损伤DNA聚合酶(一种能够复制损伤DNA的酶)。当DNA发生修复机制无法修复的损伤时,这个反应就是细菌最后的救命草,至少可以继续活着,尽管代价是引入有潜在危害的突变。

该项研究表明,UmuD能够与多种分子相互作用,使得它能够同时控制跨损伤DNA聚合酶,使之协调地进行DNA复制。


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2018-11-08 09:23:03
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