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研究人员从内部揭示了强大的生化开关的工作原理

犹他大学领导的一项研究利用x射线和中子束揭示了调节基本细胞功能的主开关的内部工作原理, but that also, when mutated, 会导致癌症, 心血管疾病和其他致命疾病.

了解更多关于蛋白激酶A (PKA)开关如何工作将有助于研究人员了解细胞功能和疾病, according to Donald K. 布卢门撒尔,Ph值.D.,副教授 药理学和毒理学 他是犹他大学药学院的教授,也是这项研究的负责人. “开发新的药物和治疗疾病的方法, 了解PKA是如何工作的很重要,” he says. “这项研究大发娱乐大发娱乐更清楚地了解PKA蛋白如何大发娱乐调节细胞功能和疾病.”

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这项研究发表在2010年10月的《大发娱乐提供》杂志上. 第十期 生物化学杂志 作为本周的报纸, 是科罗拉多大学的研究人员之间的合作, 加州大学, 圣地亚哥(UCSD), 以及田纳西州的橡树岭国家实验室.

PKA蛋白有四种形式, 每一个都充当一种被称为环AMP (cAMP)的信号分子的传感器。. 当这些形式的PKA感知cAMP, 它们会改变形状, 研究人员认为,在决定PKA如何作为生化开关发挥作用的过程中,哪些因素至关重要. Many hormones, 神经递质和药物通过改变细胞内cAMP的水平与细胞进行交流. Accordingly, PKA有助于调节细胞对不同水平cAMP的反应. 因为PKA是细胞中的主开关, 它的突变导致多种疾病,包括代谢紊乱, 脑病大脑和神经系统的紊乱, 癌症和心血管疾病.

Blumenthal和他的同事们专注于一种叫做ii - β的PKA, 一种主要存在于大脑和脂肪细胞中的蛋白质,被怀疑与肥胖和与2型糖尿病相关的饮食引起的胰岛素抵抗有关. ii - β包含两种感知cAMP的机制, 每一个都在信号分子的作用下展开和分离.

研究人员想知道是否需要ii - β的两种camp感知机制来决定其改变形状的能力——这是其功能的关键因素. 为了回答这个问题, 他们移除了一个cAMP传感器,并使用了先进的小角度中子散射成像技术, 这是橡树岭高通量同位素反应堆的一项技术, 和U的小角度x射线散射, 每一个都能产生图像,揭示分子的形状和大小信息. 图像显示,ii - β确实可以在只有一个传感器的情况下改变形状.

“通过消去过程, 这一定意味着II-beta的剩余单个传感器的部分赋予了它独特的形状和内部结构,苏珊·泰勒说。, Ph.D.他是加州大学圣地亚哥分校的化学、生物化学和药理学教授,也是这项研究的合著者. “大发娱乐的发现进一步缩小并定义了ii - β的关键成分,并确定了进一步研究的新区域.”

未来的研究应该集中在II-beta的一部分,称为“连接区域”,它将剩余的cAMP传感器与ii - β的一部分连接起来,大发娱乐将PKA定位到特定的细胞位置, 据Blumenthal说. “基于大发娱乐对ii - β和其他形式的PKA的了解, 连接区可能在组织PKA的内部结构和形状变化中起着重要作用,从而决定了PKA独特的生物学功能.”

该研究的共同作者包括杰弗里·科普斯,埃里克·V·杰克逊. 史密斯-阮和张平, 加州大学圣地亚哥分校化学与生物化学系霍华德·休斯医学研究所威廉·T. 海勒,橡树岭国家实验室.

这项研究的资金支持部分来自美国农业部.S. 美国能源部和美国国立卫生研究院(拨款GM34921).