研究显示详述的钥匙系统的分子运作在学习和记忆形成

为钙调蛋白马萨诸塞大学阿姆赫斯特团队发现了新的调节作用
玛格丽特·斯特拉顿
玛格丽特·斯特拉顿

阿默斯特,质量。 - 在生物医学研究新的现实之一是,它是越来越难使用的分数进步的一般方法。现在,调查疾病机制,例如,经常在分子水平上由谁奉献年内询问单个蛋白或信号转导通路进行的专家。

一个这样的科学家是生物化学霭STRATTON在网赌网址app,其实验室报告了他们如何利用先进测序技术清理的不确定性,并确定被称为钙/钙调蛋白依赖性蛋白的单个蛋白质/酶的所有变体蛋白激酶II(CaMKII的)在海马,大脑的记忆中枢。

它在钙信号遍及全身核心作用,斯特拉顿说。在海马,需要CaMKII的用于学习和记忆,并发生突变时,他们向条件如自闭症谱系障碍和发育障碍,或在与心脏起搏和生育其它系统问题。

斯特拉顿和第一作者罗马sloutsky和诺伊尔Dziedzic的,与他人,在报告 科学信号 他们发现中心域,或CaMKII的分子复合组织中心意想不到的新角色。斯特拉顿说,“除了这个已知的角色,我们表明,这个领域影响的CaMKII的灵敏性钙;它的作用类似于灵敏度的调谐器。这是一个惊喜。它打开了研究一个全新的领域。我们还展示了我们如何看待它的工作原理在分子水平的证据“。

激酶在生物学中非常普遍,她补充说,有超过500种人类,但CaMKII的是它的中心域是唯一的。他们意外地发现“轮毂实际上起着调节活性作用给了我们一个独特的手柄上CaMKII的潜在控制其活性具有高度特异性。”

在脊椎动物和人类基因组编码四个变种的CaMKII,每个与许多不同的蛋白质有关。 “我们与卢克超,在马萨诸塞州总医院的结构生物学家,并在他的实验室的博士后,西瓦库玛boopathy,合作,使用最先进的技术,结构表征的CaMKII的不同口味,了解他们如何可能有不同的反应,以钙。”他们希望找出任何有调节或调控作用,并可能作为其控制或纠正突变治疗的新靶点,她指出。

“所有camkiis由催化激酶结构域,调控段,可变接头和轮毂结构域,” STRATTON解释。时呼吁,这种分子增加了他们所需的细胞功能磷酸盐。 “当钙水平升高,CaMKII的开启。当他们下降,CaMKII的活性也会做。我们的目标是要解开的差异,以便更好地了解如何的CaMKII,它的工作中记忆的形成。”

在CaMKII的结构中,中心域的工作是收集周围的其他领域。菜豆形激酶结构域是由意大利面条状接头连接到轮毂上。当亚基组装成一个复杂的工作,它看起来像一朵花,这里的激酶结构域是围绕中心,中心域的花瓣,她指出。

在他们的测序实验,斯特拉顿解释说,“我们发现了一些相当令人吃惊。我们发现,有超过70个不同的CaMKII变种存在于海马。这是一个非凡的数字。”

照的小组利用低温电子显微镜,使纯净的CaMKII的画面,让研究人员看到的CaMKII的“动作”域采用相对于轮毂不同的构象,斯特拉顿说,“在70种左右不同的变体,花瓣有可能在不同的取向围绕轮毂。它仍然看起来像一朵花,但所有的花瓣都不会完全相同。这个方向我们认为是依赖于集线器的身份,这是由基因序列所决定的。”

这项工作是由美国国立卫生研究院的全科医学科学研究所,通过在网赌网址app应用生命科学研究所的测序核心的支持和。