Biochemiker enthüllen molekularen Mechanismus zur Regulation von Motorproteinen

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Bewegung signalisiert Leben, und nirgendwo ist dies wahrer als in einer lebenden Zelle.

Die Millionen von Proteinen und Molekülen in jeder unserer Zellen biegen, wandern und passen sich in einem komplexen, aber orchestrierten Muster an, das von den Genen reguliert wird, die kodieren, was wohin und wann geht.

Als Teil dieses Musters transportiert eine wichtige Klasse von Proteinen Dynein und liefert verschiedene zelluläre Ladungen zwischen verschiedenen Bereichen der Zelle.Der Biochemie-Forscher Steven Markus von der Colorado State University ist besonders fasziniert von diesen großen, intrazellulären Motorproteinen, die sich methodisch entlang eines Netzwerks von fadenförmigen Bahnen bewegen, die Mikrotubuli genannt werden.Wie wichtig ist Dynein? Wenn Dynein verschwinden würde, würden wir nicht über ein paar mitotische Zellteilungen hinausleben.

Und viele neurologische Erkrankungen, darunter eine, die Lissenzephalie genannt wird, sind mit Defekten in der Dyneinfunktion verbunden.

Das Ziel vieler Laboratorien, einschließlich Markus’, ist es zu verstehen, warum.Sein Forschungsteam hat in diesem Verständnis einen Sprung nach vorn gemacht, indem es den Mechanismus, durch den ein bestimmtes Molekül die Dyneinfunktion beeinflusst, bis ins kleinste Detail enthüllt hat.

Obwohl schon lange bekannt war, dass das Lissenzephalie-1-Gen, oder Lis1, die Dynein-Aktivität beeinflusst, waren die Einzelheiten unklar.

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Markus und sein Team haben genau aufgezeigt, wie Lis1 das Dynein aktiviert, indem es die Fähigkeit des Dyneins, sich selbst auszuschalten, verhindert und es in einer “offenen”, ungehemmten Konformation stabilisiert.Der neue Befund steht im Widerspruch zu den früher akzeptierten Ansichten, dass Lis1 als Dynein-Hemmer wirkte.

Laut der neuen Studie des Markus-Labors, die am 27.

April in Nature Cell Biology veröffentlicht wurde, ist genau das Gegenteil der Fall: Lis1 aktiviert das Dynein und arbeitet daran, sich so zu verkeilen, dass das Motorprotein daran gehindert wird, sich in einen “Aus”-Zustand zu falten, der seine Fähigkeit zur Selbsthemmung hemmt, erklären die Forscher.

Verstehen der molekularen Grundlagen von KrankheitenEine Person mit Lissenzephalie oder “glattem Gehirn” leidet unter Krampfanfällen und eingeschränkter Motorik und lebt selten älter als ein paar Jahre…..

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