UT西南研究人員使用冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)來確定迄今為止已解決的最小膜蛋白的近原子結構。他們的工作可能會導致更好的癌症免疫療法和對自身免疫性疾病(如狼瘡)的改良治療。
Cryo-EM是結構生物學中正在進行的“分辨率革命”的一項技術,它使用大型顯微妞妞牌型鏡通過薄的,急速冷凍的樣品來發射狹窄的電子流。研究人員說,在UT Southwestern的24/7低溫電子顯微鏡設備中研究的STING(干擾素基因刺激物)蛋白約為所確定的最小的膜蛋白大小的一半。
UT Southwestern的Zhijian“ James” Chen博士是今天由以下機構在線發表的三項研究的通訊作者 性質。 描述這項工作。兩項研究揭示了與路徑中不同分子連接的難以捉摸的STING蛋白的第一個全長結構。 STING是先天免疫重要途徑的關鍵成員,後者是人體抵抗感染的第一道防線。第三項研究深入了解了cGAS-STING途徑的原始功能,並強調了了解必發網娛樂城ts蛋白質結構。
“具有接近原子分辨率的全長STING蛋白結構對於理解先天免疫非常重要。這對於開發可激活STING進行癌症免疫療法或抑制該蛋白以治療自身免疫性疾病(如狼瘡和肝癌)的藥物也很重要。關節炎,”炎症研究中心主任,分子生物學教授和美國西南大學霍華德·休斯醫學研究所研究員陳博士說。
陳博士最近因發現cGAS酶而獲得了300萬美元的2019年生命科學突破獎-這是世界上最負盛名的生物醫學獎之一。該DNA傳感器以STING蛋白至關重要的途徑啟動人體對感染和癌症的免疫防禦。 cGAS酶在細胞內部巡邏並在遇到外源DNA時觸發免疫反應。當它在不應該存在遺傳物質的細胞區域中發現自身DNA時,它也會觸發自身免疫。 cGAS產生一個稱為cGAMP(環狀GMP-AMP)的小分子,該分子與STING結合併啟動免疫反電競運彩怎麼買應。
陳博士說:“ cGAS-cGAMP-STING途徑導致哺乳動物對DNA的入侵產生干擾素。”干擾素-信號蛋白-告訴細胞增強對外來入侵者的防禦能力。
兩項結構研究中的一項報告了STING與TBK1(坦克結合激酶1)複合的第一個結構,該分子激活它並導致特定乾擾素和其他信號分子的產生。使用人和雞STING蛋白的實驗還揭示了STING的末端,這在以前的結構中是不可見的。
海葵STING缺乏這種尾巴,這是Chen博士第三篇論文的主題。海葵是一群無脊椎動物(沒有脊椎的生物)的一部分,被認為在第一批人類存在之前已經存在了數億年。該研究發現,海葵中的STING可以通過自噬激活免疫反應。自噬通常被稱為細胞內務處理,通過分解細胞內的有害分子(在這種情況下為病原體)來清除它們娛樂城註冊送體驗金循環。人類具有海葵缺乏的c-GAS-STING到自噬免疫途徑以及c-GAS-STING到干擾素途徑。
這一發現促使Chen博士建議,就像在蝎子中一樣,“ STING在尾巴”。更嚴重的是,他說這項研究 必發網提示自噬是免疫的原始(原始)途徑,其發展早於人類發現的干擾素途徑。
這兩篇STING結構論文的共同通訊作者白曉晨博士說:“ STING是迄今為止使用cryo-EM已解決至近原子分辨率的最小的膜蛋白。” “因此,這項成就代表了冷凍-EM結構測定歷史上的另一個里程碑,並表明冷凍-EM已成為研究嵌入小膜的生物大分子的有力工具。”白博士是生物物理學和細胞生物學的助理教授,也是弗吉尼亞·默奇森·林蒂希姆醫學研究學者。
第三位通訊作者,藥理學和生物物理學副教授張學武博士指出了冷凍EM的一些好處。
“結構生物學的長期首選技術-X射線晶體學-要求分子進行結晶以確定其結構。眾所周知,膜蛋白難以結晶。”娛樂城體驗金500ined Zhang博士,弗吉尼亞州默奇森州立醫學研究學者。 “即使它們確實結晶,它們也經常會非常微弱地衍射X射線束,這使得很難從衍射數據捕魚達人序號中獲得高分辨率結構。這些新研究表明,cryo-EM在消除晶體生長方面的特殊優勢。 cryo-EM的另一個優點是娛樂城的相關搜尋 可以從一個樣品中捕獲多種構象或動態結構,這使我們能夠產生“電影”來了解大分子的作用。”
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參考:張從剛,商桂軍,項桂,張學武,白小晨和陳志堅。 2019.STING與TBK1結合併被其磷酸化的結構基礎。性質。 DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1000-2。