摘要:
来自生物医学科学研究所(IRB Barcelona)的科学家与Si Sloan Kettering Institute(美国纽约)合作,发表了区分两个非常相似的转录因子SMAD2和SMAD3的结构和功能键。
SMAD形成一个蛋白质家族,该蛋白质调控胚胎发育、细胞再生和免疫反应相关基因的表达。虽然几乎一样,但是SMAD2对于胚胎发育是必不可少的,而SMAD3非常昂贵。
在这项研究中,我们已经能够回答为什么序列如此相似的两种蛋白SMAD2和SMAD3在胚胎发育中发挥如此不同的作用。玛丽亚杰。马西亚斯,ICREA研究员,巴塞罗那IRB聚合物组装实验室结构表征负责人。
通过结合分子生物学、细胞生物学、发育生物学和结构生物学的多学科方法,研究团队发现两种转录因子差异的关键在于SMAD2的30个氨基酸区域。在SMAD3中不存在。
“由于它们的序列如此相似,用现有的工具很难分别研究SMAD2和SMAD3,它们的功能也很混乱。高分辨率技术(如核磁共振和结晶学)的微调使我们能够区分它们。马西亚斯强调说,“这项研究是两组科学家五年工作的成果”。反驳信念:SMAD2确实与DNA结合。
SMAD2中不存在的30个氨基酸片段——采用开放结构,而SMAD3中不存在的片段——允许直接DNA结合,并激活发育中关键基因的表达。因此,这一发现驳斥了SMAD2是不与DNA结合的转录因子的理论。
“我们观察到SMAD2正确折叠后可以直接与DNA的双螺旋相互作用。对SMAD2结构的研究表明,它可以在三维空间发生变化,这导致蛋白质的两种取向,一种是与DNA结合相容,另一种是不相容。”马西亚斯团队成员、文章的第一作者之一ericaragon说。
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