2019-09-09 06:52:01
打开细胞舱门以治疗休息

LMU的研究人员已经确定了一种与DNA修复有关的关键酶复合物的结构,并追踪了它在执行其生化功能时所经历的构象变化的循环。

各种类型的DNA损伤都会对它们发生的个体细胞和整个生物体产生严重的影响。 DNA螺旋的两条链同时断裂的实例特别有害。这种双链断裂(DSB)可以通过辐射以及环境毒素诱导,并且可以导致细胞死亡。然而,细胞具有检测和修复DSB的有效机制。称为MR复合物的分子机器在该过程中起着重要作用。它识别并绑定到DSB,并启动破坏的双螺旋修复。由LMU基因中心结构分子生物学主席Karl-Peter Hopfner教授领导的科学家小组现在破译了MR复合体的完整三维结构,并确定了它的工作原理。研究结果发表在“分子细胞”杂志上。

Hopfner的研究小组此前已表明MR复合物由四种蛋白质组成。其中两个是核酸酶,它们自己切割DNA链。其他的是ATP酶 - 从ATP分子中去除磷酸基团的酶,并且这样做释放化学能。该建筑群本身拥有开放式建筑。但是当遇到DSB时,它会与DNA结合并将两端结合在一起,充当钩环紧固件的分子等效物。然后该复合物分离阻断断裂末端的任何化学加合物并从DNA中除去更多的亚基。然后,这些操作提供“干净的中断”,为修复过程本身做准备。 “由于该综合体的复杂结构,这一过程中涉及的构象变化尚未得到阐明,”该论文的第一作者LisaKäshammer说。 ATP酶含有突出的丝状结构元件,称为卷曲螺旋,由紧密相连和螺旋排序的氨基酸序列组成。这些长丝是长而柔韧的,并且它们的移动性使得使用传统的X射线晶体学方法无法辨别它们的精确过程。

该团队转向冷冻电子显微镜来解决这个问题,并成功地确定了在大肠杆菌中发现的MR复合物的完整结构。细菌复合物比其在高等生物中的对应物稍微复杂,但是在它们的整体结构中,两种形式彼此相似。新结构现在可以辨别出核酸酶如何与DNA实际结合 - 这个问题至今仍未解决。 “在以前发表的结构中,DNA要么位于离核酸酶活性中心相对较远的位置,要么以活跃中心无法进入的方式结合,”Käshammer解释说。新的结构表明,与DNA的结合导致核酸酶进行120度转向,从而打开了一条通道,使DNA能够与酶的活性中心结合。

该研究还阐明了卷曲螺旋区域的功能。正如新结构模型所示,这些区段形成稳定DNA的支架,并且积极参与DNA末端的结合和加工。 “我们的研究结果在寻求更深入理解复杂机制方面取得了重要进展,这些机制使这些酶能够修复DNA中的双链断裂,”Hopfner说。由于DSB在许多类型癌症的发病机制中发挥重要作用,因此对复合物功能的新见解也具有潜在的医学意义。

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来自秋明州立大学生物学研究所和哈萨克斯坦和澳大利亚大学的科学家团队研究了影响小麦品质的因素。控制谷蛋白合成的两组基因结果对小麦面团的质量产生了相当大的影响。这项工作将有助于使小麦更加环保和健康。
2019-08-27 08:46:01
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胰腺中分泌胰岛素的激素具有独特的细胞结构,允许不同细胞类型之间的功能相互关系。生长抑素由δ细胞分泌,并且是分泌胰岛素的β细胞和分泌胰高血糖素的α细胞的有效抑制剂。根据瑞典Karolinska Instiutet发表在Nature Communications杂志上的一项新研究,δ细胞可以间接影响健康和疾病中的葡萄糖稳态。
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研究人员报告了一种新的成像系统,可以消除特定人眼中存在的色差,从而可以更准确地评估视力和眼睛健康。通过拍摄具有多个波长的眼睛最小的光感应单元的照片,该系统还提供了纵向色差(LCA)的第一个客观测量,这可以导致他们与视觉光晕,眩光和颜色感知的关系的新见解。
2019-08-02 00:01:01
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那些希望在欧盟(EU)离开自己的原籍国的人目前可以毫无复杂地这样做:欧盟为移民自由提供独特的移民条件。哥廷根大学,不来梅大学和科隆大学的一项研究表明,德国和英国是欧洲最受欢迎的移民目的地国家。他们的研究成果发表在“民族与移民研究杂志”上。
2019-08-22 10:31:01
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2019-08-01 10:23:02
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2019-08-07 00:33:01
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2019-08-11 00:58:02
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2019-08-24 06:42:01