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研究人员发现了重要蛋白质的新调控机制

蛋白激酶A(PKA)是一种重要的信号传导酶,遍布全身并参与许多细胞过程。它被认为已被全面研究,但亥姆霍兹联合会(MDC)的MaxDelbrück分子医学中心的科学家们现在已经发现了一个新的PKA监管层,并在Nature Communications上发表了他们的研究结果。

研究人员发现了重要蛋白质的新调控机制

由Oliver Rocks博士领导的MDC研究小组正在研究控制细胞骨架重塑的机制。在筛选参与这一过程的蛋白质过程中,科学家们发现了一个有趣的发现 - 他们注意到其中一种蛋白质与PKA的催化亚基结合。“我们惊讶地发现PKA的催化亚基,因为通常控制该途径是通过调节亚基,”研究人员说。

在PKA调节的经典模型中,调节亚基停靠在催化亚基上并阻止它们发送信号。当细胞接收到增加细胞化学cAMP水平的信号时,它们仅释放催化亚基。cAMP夹在调节亚基上并迫使它们释放催化亚基。

在筛选中,PKA的催化亚基(PKAC)与称为ARHGAP36的蛋白质结合。对于Dr. Rocks博士实验室的博士研究,Rebecca Eccles研究了ARHGAP36如何与PKAC相互作用。她与MDC,柏林健康研究所(BIH)的其他科学家以及利物浦大学的合作伙伴一起工作。Eccles发现ARHGAP36可以通过两种方式关闭PKAC:通过绑定它并阻止其动作,并将其发送到细胞的一个降解中心。

PKA在细胞中的作用是传递催化亚基通过其激酶作用发挥作用的信号 - 激酶将磷酸分子附着到其靶蛋白(底物)上。ARHGAP36阻止PKAC绑定其基板,就像卡在锁中的钥匙阻止您打开门一样。由于PKA几乎发生在所有组织中,研究人员希望确定ARHGAP36抑制的位置和时间。“ARGAP36是一种强效抑制剂,所以你不希望它在任何地方都关闭PKA,”Rocks说。他和他的团队发现ARHGAP36并不是一直存在于所有细胞中 - 实际上它的表达非常有限,例如胚胎肌细胞。

在成神经管细胞瘤(最常见的儿童期脑癌)的四种亚型中的至少一种以及神经母细胞瘤(儿童神经系统的另一种常见癌症)中也发现异常高水平的ARHGAP3。ARHGAP36的确切生物学作用尚未被了解,但它可能在某些癌症的肌肉发育和肿瘤进展中发挥作用。例如,PKA信号传导的变化可能影响许多类型癌症中的肿瘤生长。了解信号通路如何被控制也可能在药物开发中有用,因为它为间接调节蛋白质提供了机会,从而阻断了难以操作的酶。

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