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        打破蛋白質(zhì) DNA鍵
        
			
        
				2018-12-29 11:19:48
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        判決結(jié)果是：太多的單一，性感的蛋白質(zhì)可以打破強(qiáng)大的關(guān)系。西北大學(xué)一項(xiàng)新的跨學(xué)科研究報(bào)告說(shuō)，重要的蛋白質(zhì)-DNA鍵可以通過(guò)漂浮在細(xì)胞周?chē)奈唇Y(jié)合蛋白質(zhì)來(lái)破壞。這一發(fā)現(xiàn)揭示了分子如何自我組織以及如何動(dòng)態(tài)控制基因表達(dá)。“蛋白質(zhì)與DNA相互作用的方式?jīng)Q定了所有生物體的生物活性，”西北大學(xué)Weinberg藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院分子生物科學(xué)，物理學(xué)和天文學(xué)教授John F. Marko說(shuō)。“不可避免地，這種相互作用網(wǎng)絡(luò)中的任何故障都可能導(dǎo)致惡性條件。精確理解蛋白質(zhì)-DNA關(guān)聯(lián)的相互作用機(jī)制至關(guān)重要。”
        

        打破蛋白質(zhì) DNA鍵
        

        為了解這一重要關(guān)系，Marko領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)研究，研究單個(gè)蛋白質(zhì)與DNA結(jié)合的位點(diǎn)。DNA鏈具有特定位點(diǎn)，其他分子可以在其上結(jié)合并成為DNA遺傳密碼的一部分。一種稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄因子(TF)的DNA結(jié)合蛋白是遺傳信息從DNA轉(zhuǎn)錄到信使RNA(mRNA)以產(chǎn)生新蛋白質(zhì)或其他類(lèi)型RNA的關(guān)鍵參與者。TF蛋白通過(guò)與DNA結(jié)合和解除結(jié)合來(lái)控制活細(xì)胞中的生物過(guò)程。
        

        在實(shí)驗(yàn)中，Marko和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種與DNA結(jié)合的TF蛋白濃度與未結(jié)合的TF蛋白混合，后者與結(jié)合蛋白競(jìng)爭(zhēng)其結(jié)合位點(diǎn)。他們觀察到未結(jié)合的蛋白質(zhì)導(dǎo)致結(jié)合的蛋白質(zhì)從DNA中解離。然后未結(jié)合的蛋白質(zhì)偷走了新近可用的單結(jié)合位點(diǎn)。
        

        “我們的實(shí)驗(yàn)表明，解離發(fā)生在單一蛋白質(zhì)-DNA相互作用的水平上，”Marko說(shuō)。“這是該領(lǐng)域的新信息。”
        

        該研究由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院和國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助，本周在線發(fā)表在“ 美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上。Ramsey Kamara是Marko實(shí)驗(yàn)室的前博士后研究員，曾擔(dān)任該論文的第一作者。西北工程公司的材料科學(xué)與工程律師泰勒教授Monica Olvera de la Cruz與該論文合著。
        

        Olvera de la Cruz領(lǐng)導(dǎo)了理論模型的開(kāi)發(fā)并進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬，以顯示由于競(jìng)爭(zhēng)蛋白，蛋白質(zhì)-DNA在單結(jié)合位點(diǎn)分裂的普遍性。這反駁了以前的觀點(diǎn)，即蛋白質(zhì)-DNA鍵不受未結(jié)合蛋白質(zhì)的影響，而是由許多分子，大蛋白質(zhì)簇或長(zhǎng)DNA片段之間的更“協(xié)同”相互作用產(chǎn)生。
        

        “我們的結(jié)果表明蛋白質(zhì)-DNA解離可能對(duì)依賴(lài)于體內(nèi)蛋白質(zhì)結(jié)合的生物過(guò)程的動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，”Olvera de la Cruz說(shuō)。“在對(duì)活細(xì)胞中的基因表達(dá)進(jìn)行建模時(shí)，這可能是一個(gè)需要考慮的重要因素。”
        
			

			
          
        
			
        
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