15年前,一个类的蛋白质被发现,这给人类先天免疫hiv - 1。不幸的是,hiv - 1是一个聪明的病毒已经进化到战斗中这些蛋白质。东北部的研究人员,在他们的合作者的帮助下,几年来一直在研究这些蛋白质来帮助进一步了解其功能和机制,以期对hiv - 1做好更充分的准备。

这项研究发表在自然通讯突显出,东北物理学教授和椅子马克•威廉姆斯(Mark Williams)琳达Chelico教授,博士后研究员迈克•摩尔斯大学在加拿大萨斯喀彻温省,和Ioulia Rouzina,俄亥俄州立大学。本文研究在人类蛋白质的功能,抑制hiv - 1 APOBEC3G (A3G)。

他们的研究结果确定,当A3G蛋白质生长从单一(单体)two-protein复杂(二聚体),它的功能是转换从一个编辑蛋白质变异病毒DNA作为一个障碍进一步复制的病毒。

“我完全惊讶二聚体的结果这样做就够了,”威廉姆斯说。“我们有我们的数据,这个数据告诉我们,但我们花了很长时间才认识到,唯一的方法来理解这个数据是必须模型蛋白二聚体的属性突然改变。”

威廉姆斯对单分子生物物理实验室专门从事仪器称为光镊研究分子如单个DNA分子或DNA蛋白质复合物。这个工具有两个聚苯乙烯珠之间的DNA或RNA看与DNA的相互作用通过观察其长度和张力的变化。使用这种技术,实验室研究许多不同的生物系统包括hiv - 1复制。这些生物物理方法的结合的酶活性实验和创造变异形式的A3G Chelico实验室允许的威廉姆斯和莫尔斯比较蛋白质的原始形式包含结构变化与不同的突变体。这使得孤立的过程,导致稳定化学活性蛋白质。

在过去的12年里,威廉姆斯实验室一直在研究hiv - 1复制的帮助下从一个国家卫生研究院的资助。他们最近的项目包括理解先天免疫蛋白给hiv - 1人类免疫力。有七个蛋白质APOBEC3家族,其中一些战斗像hiv - 1逆转录病毒,而其他战斗反转位子活动,放大自己在基因组和遗传元素有可能引起疾病。

所有APOBEC蛋白质胞嘧啶核苷脱氨酶,让他们修改单链DNA取代基地,导致突变复制链时。然而,A3G也有另一个函数,它恰恰相反。而不是快速移动的基因组编辑,它可以成为一个稳定的结合蛋白,抑制反转录过程的发生,防止hiv - 1复制。这是由于这一过程被称为寡聚化,单一的蛋白质多蛋白复合体的单位(单体)一起创建或低聚物。

“你可以缩放,使这些变化,然而也会阻止其他移动,没有意义,”威廉姆斯说。“这就是为什么齐聚反应是很重要的。快开始,沿着,随着时间的推移,他们oligomerize和变得非常缓慢。”

这个研究团队发现了低聚在他们2014年出版在化学性质。他们的研究表明,多复杂的增长导致蛋白质慢下来,但是还不知道有多少蛋白质应缓慢复杂。如果是高数,结果可能不是相关的病毒复制。此外,他们可以表明,复合物是缓慢的,但是他们不知道如果缓慢复合物酶活性。但是现在他们的新研究发现这两个关键问题的答案。

”我们的实验,我们直接观察蛋白质的绑定到DNA,和Chelico教授的工作展望A3G的酶活性,我们发现在短时间尺度单体的形式,迅速从DNA和蛋白质结合和水解酶活性高,”莫尔斯说。“但一旦你让它形成低聚物,绑定更稳定,并且不容易分离。教授Chelico实际上能够发现酶活性减少这个过程发生时你有这两个函数——发生在一次性规模的酶活性,在一种形式,这二次函数,由于齐聚反应,发生在另一个时间表。”

他们的研究表明,这种情况即使只是两种蛋白质聚集在一起,形成一个二聚体。二聚体足够使蛋白质复杂的稳定和改变蛋白质的功能。因为只有一个二聚体是必要的,可以代理多个路障,防止反转录发生。现在,这更可能是生物相关的重要功能。

“知道如何指导帮助一些抑制hiv - 1为抗艾滋病药物设计的新方法。hiv - 1病毒已经开发了自己的蛋白质来诱骗细胞降解APOBEC蛋白质,所以如果我们可以找出如何阻止退化,也许我们可以加强这种蛋白质抑制hiv - 1的能力,”威廉姆斯说。

东北大学威廉姆斯实验室计划继续研究不同A雷竞技app最新版raybet雷竞技POBEC蛋白质,抑制hiv - 1或反转位子活动。通过研究这些蛋白质与他们独特的生物物理测量工具,他们的实验室希望理解蛋白质的规定,活动,和流程,帮助我们进一步准备对抗HIV和其他相关疾病。