波兰鲁尔大学的研究人员已经确定了一种新的开关蛋白失活机制，该研究由Klaus Gerwert教授和生物物理系的Till Rudack博士以及瑞典乌普萨拉大学领导。Ras等转换蛋白可调节体内多种过程，并影响癌症等疾病。研究小组于2019年7月10日发表了关于美国化学学会期刊JACS的新发现机制的报告。
超速加速反应
限制转换蛋白质，GTP分子对其中许多蛋白质的失活至关重要。如果三个磷酸基团中的一个与GTP分离，则蛋白质切换为“关闭”，从而影响细胞过程。
这些蛋白质非常有效，加速了通常需要数十亿年的反应，因此它们可以在几分之一秒内完成。“
至少一个水分子总是参与失活过程。迄今为止，研究人员认为这种水分子必须被激活 - 即通过将质子转移到水分子的反应伙伴。“反应伙伴的性质已被争论了几十年 - 它是GTP本身还是蛋白质组成部分，”来自波鸿团队的作者之一CarstenKötting解释道。“在目前的研究中，我们惊奇地发现了一种全新的机制，其中激活在没有任何质子转移的情况下发生。”
通过计算机辅助分析，该团队研究了七种不同开关蛋白系统的所有失活选项。因此研究人员确定了停用过程的各种速度。他们将计算出的速度与通过时间分辨红外光谱实验获得的值进行了比较。理论与实验
虽然两个先前被怀疑的机制的值彼此强烈偏离，但新确定的机制的实验结果与理论假设相对应 - 对于所有七个测试系统而言。“这些比赛表明，我们新发现的失活机制具有普遍性，因此与许多细胞过程相关，”Till Rudack总结道。
与肿瘤形成相关的机制
“疾病通常是由关键蛋白质的失活机制中的缺陷引起的，”Till Rudack说。“为了理解疾病的分子过程和开发治疗方法，我们必须首先了解失活机制。”
例如，新发现的失活机制负责切换Ras off，这是一种蛋白质，其缺陷导致肿瘤中不受控制的细胞生长。几十年来，研究人员一直试图找到一种能够影响人类肿瘤中Ras功能障碍的药物。“我们希望我们的结果可以解释为什么迄今为止搜索仍然没有结果，”Klaus Gerwert说。“正确的分子失活机制现在可以成为开发抗癌药物的起点。”
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