Скопление белка после теплового шока – организованный, обратимый клеточный ответ

Результаты проливают новый свет на биологическую природу совокупностей белка, которые широко считались токсичными тупиковыми продуктами, но все больше и больше признаются новым слоем клеточной организации.«Мы задали простые вопросы: какая совокупность белков в клетке во время острого теплового шока и что происходит с ними, когда клетка приходит в себя?» сказал главный автор исследования Д. Аллан Драммонд, доктор философии, доцент биохимии и молекулярной биологии в Чикагском университете. «К нашему большому удивлению мы нашли, что даже наиболее сильно соединенные белки демонтировали и возвратились в обращение во время восстановления.

Это указывает на возможность, что большинство этих совокупностей, которые прежде были похожи на повреждение, может на самом деле быть частью скоординированного, развитого процесса».Несмотря на десятилетия расследования, много вопросов остаются о том, как клетки отвечают на тепловой шок. Когда выставлено напряженным, но несмертельным температурам, некоторой клеточной совокупности белков в большие глыбы, известные как гранулы напряжения.

Исследования клеточной линии мутанта предположили, что определенные типы гранул напряжения разрушены клеткой и их компонентами белка, по-видимому, переделанными. Искусственно введенные жарочувствительные белки, а также недавно сделанные белки, как показывали, были склонными к скоплению и разрушены клетками после теплового шока. Но ли подобные судьбы случились, подавляющее большинство белков в нормальных клетках осталось неясным.Чтобы посмотреть на эффекты теплового шока на родном населении белков, Драммонд и его коллеги использовали новый набор методов, которые позволили им одновременно отслеживать почти 1 000 различных зрелых белков в дрожжевых клетках.

Команда выставила клетки температурам в пределах от 30°C (нормальный) к 46°C (серьезный тепловой шок), в течение очень коротких периодов времени, с двух до восьми минут. Они тогда измерили скопление белка с инструментами, которые включали масс-спектрометрию.

Исследователи определили больше чем 175 различных белков, которые соединились в ответ на тепловой шок, представляя приблизительно одну шестую измеренных белков, и приблизительно в десять раз больше, чем было известно прежде. Определенные белки сформировали гранулы в определенных и отдельных клеточных местоположениях, указав на уровень организации. Однако команда также нашла, что скопление произошло при многих условиях, где гранулы напряжения не сформировались, указав, что скопление и формирование гранул связаны, но отдельные процессы.Самое большое удивление прибыло, когда команда посмотрела на судьбы соединенных белков.

Белки были маркированы изотопами – техникой, подобной датированию по радиоуглероду для археологических находок – и следовали, поскольку клетки подверглись тепловому шоку и восстановлению. Они нашли, что соединенные белки были распутаны и возобновили свои оригинальные функции без исключения после того, как клетки возвратились к нормальным температурам. Маркировка изотопа исключила возможность, которая соединилась, белки ухудшались и заменялись новыми белками, которые будут не маркированы.Команда тогда выполнила подробный анализ трех белков интереса, которые в нормальных условиях формируют комплекс, который связывает аминокислоты, чтобы передать РНК (тРНК).

Когда изолировано и проверено на их ответ на тепло, эти белки с готовностью соединились. Но даже в соединенном государстве после серьезного теплового шока, они сформировали функциональный комплекс, который все еще активно и точно обработал тРНК.«В отличие от того, что наблюдалось во многих исследованиях иностранных белков и клеток мутанта, разборки родных совокупностей после того, как тепловой шок в нормальных клетках чрезвычайно полон при этих условиях», сказал Драммонд. «Скопление, вероятно, инактивирует подавляющее большинство белков, но замечательно, что некоторые могут остаться активными, когда соединено. Все это указывает на потребность заново продумать биологическое значение скопления во время теплового шока».

На основе предыдущей работы и их собственных результатов, Драммонд и его коллеги размышляют, что центральная цель скопления белка во время теплового шока состоит в том, чтобы изменить клеточную фабрику, сосредоточив синтез белка на белках, необходимых во время напряжения. В некоторых случаях авторы выдвигают гипотезу, акт белков как автономные термометры и приводы головок, ощущая тепло и самособираясь, чтобы активировать или дезактивировать определенные клеточные функции.«У вызванного теплом скопления есть все признаки адаптивного ответа», сказал автор исследования Эдвард Уоллес, доктор философии, постдокторский ученый в биохимии и молекулярной биологии в Чикагском университете. «Наши результаты предлагают слой клеточного оборудования, что чувства и выполняют эти решения, формируя определенные совокупности в определенных местах и времена».Результаты также поднимают интригующие вопросы о природе совокупностей белка, которые замечены в широком спектре нейродегенеративных заболеваний.

Команды теперь работают, чтобы лучше понять биологические функции совокупностей, особенно в их ролях регуляторов функции клетки. Они также начали использовать ощущающие температуру части белков для биотехнологических заявлений, как отделение одного типа молекулы от другого в ответ на изменение в температуре.

«Бросая осторожный, современный взгляд на старую проблему, мы получили неожиданные результаты, которые изменяют способ, которым мы думаем не примерно тепловой шок, но о том, как смысл клеток и отвечает на их среду на молекулярном уровне», сказал Драммонд. «Это – то, что так полезно об изучении биологии основных процессов».


Назад

Доисторический кальмар был последней едой новорожденного ихтиозавра 200 миллионов лет назад

Далее

Длительная инфекция младенца показывает мутацию, которая помогает бактериям терпеть антибиотики

9 комментариев

  1. Dousida

    В международных компаниях работай, где зарплата зависит от курса доллара или евро и будет тебе счастье. Не работай на совкодрочеров, у которых снега зимой не допросишься.

  2. Танкова Владислава

    Каким образом?

  3. Золин Глеб

    Ну у меня интернациональная семья. Жена с Молдовы. Сейчас в Молдове не очень, так жена со мной. Если тут будет не очень, погостим в Молдове у её родителей, а также у её дяди и тёти в румынских Ботошанах.

  4. Kelanim

    Нищета не вечная. В Польше в 90-х годах тоже была нищета, а теперь Польша не хуже Португалии живёт.

  5. Яхлаков Андрей

    Батька не страдает аншлюсовщиной в отличие от вас. А вы уже Бангкок взяли? Когда Джакарту будете брать! Бггггг! А план Мальдивынаш и Маврикийнаш уже составили? 🙂 🙂 🙂 🙂

  6. Keragda

    Это тебе не совковая бюрократическая волокита

  7. Толстоброва Виктория

    Скажи спасибо, что хоть гражданство не отобрали. В Эстонии если не сдал эстонский язык, то не дают гражданство, а серый паспорт с надписью чужак. Аналогично в Латвии – паспорт с надписью негражданин, если не сдашь латышский язык.

  8. Mohn

    И как ты эту проблему решишь, если чинуш в РФ наделили неограниченной властью!

  9. Arcanefire

    А Семоняк то очень похож на Андрея Даманского.

Добавить комментарий