•Şeker zincirlerini sentezleyen enzimlerin, moleküler düzeyde nasıl hareket ettiği ilk kez ayrıntılı biçimde görüntülendi. Katı bir molekül çiftinden, hareketli bölgelere sahip esnek yapılara kadar değişen davranışlar, yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskopiyle (HS-AFM) yakalandı.
Ulusal Bilimler Enstitülerinin Keşif Forskningı Merkezi (ExCELLS), Nagoya Üniversitesi, Nagoya Şehir Üniversitesi, Kyoto Üniversitesi, Osaka Üniversitesi ve Molekülbilim Enstitüsü (IMS) işbirliğiyle yürütülen çalışmada, şeker zincirlerini kuran enzimlerin yapısal farklılıkları karşılaştırmalı olarak incelendi. Bulgular International Journal of Molecular Sciences dergisinde yayımlandı.
Yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskopi (HS-AFM), moleküllerin sıvı ortamda bir yüzeye yapışmış haldeki hareketlerini zaman içinde doğrudan izlemeyi sağlar. Kristal yapılar ve donuk elektron mikroskopisi yeniden yapılanmaları farklı konformasyonları ortaya çıkarabilsde tek tek molekül hareketlerini takip etmez.
Yayımlanan makale, International Journal of Molecular Sciences’da yer aldı.
Şeker zincirleri ya da bilimsis adıyla glikanlar hücrelerarası iletişim ve hücre dışı matriksin düzenlenmesine katkıda bulunur. Glikoziltransferazlar bu zincirleri, şeker birimlerini alıcı moleküllere aktararak kurar. Bazıları kataliz veya substrat tanıma işlevine katılan birden fazla yapısal bölgeye sahiptir.
Çalışmada insan POMGNT2 ve LARGE1’in bakteri kökenli kondroitin sentezleyen enzimi K4CP ile birlikte yeniden ifade edilen çözünür formları hazırlandı. Ayrıca dev virüs Mimivirus’tan gelen bir glikoziltransferaz adayı olan L137 üzerinde de araştırıcılar tarama niteliğinde incelemeler yürüttü.
Dört proteinin tümünün topluluk durumları kütle spektrometrisiyle, bireysel parçacıkların hareketleri ise HS-AFM ile izlendi. Ek çözünür ortam ölçümleri proteinlerin nasıl birleştiğini açıklamaya yardımcı olurken, POMGNT2 için yeni belirlenen kristal yapısı gözlemlenen şeklin yorumlanmasına referans sağladı.
Glikanlar hücrelerarası iletişimde önemli rol oynar.
POMGNT2, şekli neredeyse değişmeyen ve büyük ölçekli hareketi az olan kararlı bir dimer (iki protein molekülünden oluşan yapı) oluşturdu. LARGE1 ise bölgeleri arasında esnek hareketler sergiledi ve farklı protein konsantrasyonlarıyla ilişkili çeşitli topluluk durumları gösterdi. K4CP en dramatik hareketlere sahne oldu: bölgeleri ardışık olarak açıp kapandı, çözünür ölçümler ise zayıf, konsantreye bağlı dimerleşmeyi ortaya koydu.
Alıcı substrat görevi gören kondroitin oligosakkaritlerinin eklenmesi K4CP’nin daha kompakt konformasyonlara doğru eğilim göstermesine yol açtı. Virüs adayı L137 ise bu yapısal çeşitlilik resmini genişletti: çoğunlukla monomerik yapılıydı ve esnek yerleşmiş üç lobu bulunuyordu.
Bulgular, nispeten katı POMGNT2 dimerinden LARGE1 ve K4CP’in esnek, geri döndürülebilir topluluklarına kadar dinamik örgütlenme stratejilerinin bir yelpazesini ortaya koyuyor. Bu zıt yapılar, moleküler örgütlenme ile katalitik gereksinimler arasında bağlantı olduğunu ima ediyor: kararlı bir çerçeve doğru substrat tanımayı desteklerken, esnek bölgeler uzayan glikan zincirini karşılayabilir.
International Journal of Molecular Sciences Ulusal Bilimler Enstitüleri tarafından aktarılan bilgilere göre.
1 kommentar
Utvikle ideen din med en kilde, spørsmål eller konstruktivt motargument.