Descifrar el código de ubiquitina de caída de proteínas

La ubiquitina marca proteínas para una disminución, lo que permite agregar moléculas de ubiquitina a diferentes tipos y números en diferentes cadenas. Los investigadores del Instituto de Bioquímica Max Planck (MPIB) han desarrollado una nueva técnica de Ubiread para decodificar varias combinaciones de moléculas de ubiquitina (código de ubiquitina, que determinan cómo las proteínas en las células se deterioran.

Usando Ubirad, los científicos marcan proteínas fluorescentes con código de ubiquitina específico y rastrean su erosión en las células. el estudio, Publicado En Célula molecularResultó qué código de ubiquitina puede o no inducir caída de proteínas intracelulares.

Las proteínas son los bloques de creación de la vida, manteniendo la estructura y la función celular. Sin embargo, cuando las proteínas están dañadas, erróneas o se vuelven obsoletas, pueden conducir a muchas enfermedades de Alzheimer y Parkinson a la distrofia del cáncer y los músculos. Para evitar esto, las células han desarrollado un sistema sofisticado para marcar proteínas no deseadas con una proteína pequeña, llamada ubicitina con una proteína pequeña.

La ubiquitina es una etiqueta celular que marca lo que debería ser esa proteína. El código de ubiquitina puede ser una sola etiqueta de ubiquitina o varias ubiquitinas conectadas.

Leo Kis, el primer escritor y señalización del departamento de Branda Shulman, el primer escritor y la señalización en Postdock y MPIB explica: "El código de yubikitina es realmente atractivo debido a su complejidad: una molécula de yubicitina se puede conectar a otra".

"Y como no fue lo suficientemente complicado, una variedad de cadenas pueden salir de las personas existentes. Con tantas posibilidades, aún no hemos entendido completamente estas estructuras, invaden estas estructuras. Ahí es donde nuestra tecnología, ubicua, lo que entra, qué funciona dentro de estas diferentes cadenas de ubiquitinas".

La proteína intensa del código de ubiquuitina es un desafío importante para los investigadores que estudian el declive. Los tipos de cadena, longitudes y diferentes combinaciones de formas, resultan en una gran salud del código que se ha vuelto difícil de entender.

Uno de los mayores obstáculos ha sido un enfoque sistemático para inspeccionar la caída de proteínas en las células. Los métodos actuales tienen limitaciones: si bien el enfoque basado en células no puede crear series de ubiquitina específicas en células a pedido, los métodos bioquímicos a menudo no repiten el comportamiento en declive observado en las células. Esto ha llevado a resultados contradictorios en varios estudios.

Tecnología ubird

KISS y Brenda Schulman en colaboración con Leo James para resaltar este código de ubiquuina y comprender mejor la caída de la proteína, el jefe del grupo de investigación "biología de patio de huéspedes", Cambridge, en el Reino Unido en el Laboratorio MRC de Biología Molecular, Reino Unido (reportero del Reino Unido, después de la UBRID (Sarvastic Reporter evaluation evaluation Evaluación) se desarrolla.

Este nuevo enfoque permite estudiar la disminución celular de las proteínas que transportan un código de ubiquitina definido. Los investigadores etiquetan una proteína fluorescente con un código de ubiquitina conocido. Luego, distribuyen proteínas fluorescentes etiquetadas a las células. Dependiendo de la intensidad de fluorescencia, que se correlaciona con la cantidad de proteína, pueden seguir el destino de la proteína: si todavía está intacta, la fluorescencia permanece; Si se recicla, se pierde la fluorescencia.

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Utilizando Ubirds, los investigadores encontraron que la disminución intracelular es más rápida que la erosión del mismo sustrato en un tubo de ensayo con maquinaria pura. Solo se tarda un minuto en degradar la mitad de la proteína etiquetada en el entorno celular. Además, pueden mostrar que la proteína está etiquetada con un tipo específico de serie de ubiquitina, llamada K48, rápidamente humillada, mientras que las proteínas etiquetadas con K63 pierden rápidamente sus etiquetas y evitan el reciclaje.

Los investigadores también compararon la longitud de varias series de ubiquitinas. Besos, "Sorprendentemente, ya tres moléculas de ubiquitina fueron suficientes para reciclar proteínas fluorescentes de manera efectiva. Sin embargo, este código puede perderse cuando estas ubiquitinas no se hacen directamente en el sustrato, sino en otra serie de ubiquitina. El contexto preciso es importante".

El director de MPIB, Shulman, convocó: "Nuestros hallazgos destacaron la importancia de verificar la cadena de ubiquitina en su entorno celular original y verificar sus funciones. Obtenga muchas más información sobre el sistema de ubiquitina.