Fortschritte im Verständnis von Aktin werfen Licht auf Zellfunktionen

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Eine winzige chemische Modifikation an einem der am häufigsten vorkommenden und wichtigsten Proteine in Zellen, dem Aktin, ist seit langem etwas rätselhaft, seine Funktion ist noch nicht vollständig verstanden, aber Wissenschaftler der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania haben jetzt einen großen Schritt zur Aufklärung des Rätsels getan.Die Wissenschaftler, die in Science Advances über ihre Entdeckung der posttranslationalen Modifikation von Aktin berichten, glauben, dass ihre Entdeckung Licht auf die Konstruktion von Leben wirft – ähnlich dem Verständnis, wie ein Stern geboren wird oder ein Schwarzes Loch entsteht.

Diese grundlegenden Informationen können möglicherweise in die Forschung über ein breites Spektrum von Krankheiten einfließen, darunter Muskelschwäche und Immunschwächesyndrome, die durch Defekte oder Versagen des Aktins verursacht werden.Die Forschung zeigt, wie Aktin modifiziert wird, und soll die weitere Erforschung der Wirkungsweise und Regulation von Aktin in Zellen beschleunigen.

Die Forscher nutzten die Röntgenkristallographie und andere fortschrittliche Techniken, um die Struktur des Aktins auf atomarer Skala aufzudecken, während es durch ein Partner-Enzym während der Anheftung eines Clusters von Atomen, einer sogenannten Acetylgruppe, am Anfang der Aminosäurekette, die das Protein bildet, modifiziert wird.

Diese Modifikation, die als N-terminale Acetylierung bezeichnet wird, kann bei der überwiegenden Mehrheit der menschlichen Proteine auftreten und es wird angenommen, dass sie wichtige biologische Funktionen hat.

Im Falle des Aktins waren diese Funktionen jedoch nicht ganz klar.Die Ergebnisse beleuchten auch die allgemeine Biologie der N-terminalen Acetylierung.

Tatsächlich ist dies das erste Mal, dass die atomare Struktur eines Proteins, das auf diese Weise modifiziert wird, bestimmt wurde.

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“Dies sind grundlegende Erkenntnisse, die unser Verständnis der Wirkungsweise von Aktin und auch der N-terminalen Acetylierung erweitern”, sagte der leitende Studienautor Roberto Dominguez, Ph.D., der William Maul Measey Presidential Professor of Physiology an der Penn.Die Bedeutung von Actin wird durch die Tatsache unterstrichen, dass es in Säugetierzellen das am häufigsten vorkommende Protein in….

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