Wissenschaftler entwerfen ein experimentelles Mausmodell zur Untersuchung der mechanischen Funktion von Proteinen

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Die Arbeitsgruppe Molekulare Mechanik des Herz-Kreislauf-Systems am Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) unter der Leitung von Jorge Alegre Cebollada hat in Zusammenarbeit mit einem internationalen wissenschaftlichen Team das erste experimentelle Mausmodell erstellt, das eine direkte Analyse der mechanischen Funktion von Proteinen in lebenden Organismen ermöglicht.Das Modell, das heute in Nature Communications veröffentlicht wurde, basiert auf der Insertion der genetischen HaloTag-TEV-Kassette in Titin, einem der Proteine, die für die Elastizität des Skelett- und Herzmuskels verantwortlich sind.

Die HaloTag-TEV-Kassette kombiniert drei wesentliche Eigenschaften.

Dr.

Alegre sagte: “Dank der Einführung dieser Kassette in das Gen sind wir in der Lage, das Protein mit einer Fluoreszenzmarkierung zu versehen, wodurch es einfach ist, die Kassette zu verfolgen und zu sehen, wo sie sich korrekt eingefügt hat.

Die Kassette enthält ein Target für eine spezifische Proteinlyse, so dass die mechanische Funktion des Zielproteins zu jedem gewünschten Zeitpunkt kontrolliert unterbrochen werden kann, so dass wir die Wirkung dieser Unterbrechung untersuchen können”.

Schließlich bietet die Kassette “eine Möglichkeit, das isolierte Protein an Oberflächen zu verankern, wodurch die Untersuchung seiner mechanischen Eigenschaften durch Einzelmolekültechniken ermöglicht wird”.”All dies trägt dazu bei, eine Brücke zwischen der Modulation der mechanischen Eigenschaften von Proteinen und der Beobachtung der Folgen dieser Modulation auf zellulärer Ebene zu schlagen”, sagte Dr.

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Alegre.Es ist bekannt, dass Zellen und die lebenden Organismen, aus denen sie bestehen, auf Veränderungen in der Umwelt reagieren.

Doch unter den Umweltbedingungen, an die sich die Lebewesen anpassen müssen, werden die rein mechanischen Kräfte, die ständig auf sie einwirken, oft übersehen.

Diese Beziehung zwischen den Zellen und den mechanischen Komponenten ihrer Umgebung ist äußerst wichtig und erklärt viele Phänomene im Zusammenhang mit Krankheiten, wie z.B.

die Metastasierung von Krebs und die Atherosklerose, die mehreren Herz-Kreislauf-Erkrankungen zugrunde liegt”.In den letzten Jahrzehnten hat die Entwicklung neuer Technologien….

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