17. 4. 2020

Vědci z Masarykovy univerzity zkoumali protein hrající roli v přepisu DNA

Strukturní biologové z Masarykovy univerzity popsali chování části RNA polymerázy, enzymu nezbytného v procesu přepisu genetické informace uložené v DNA. Tým pod vedením Lukáše Žídka z institutu CEITEC MU se zaměřil na část RNA polymerázy, kterou tvoří takzvaný přirozeně neuspořádaný protein, jehož správnou funkci ovlivňují elektrostatické interakce. Popis těchto interakcí a jejich vliv na fungování neuspořádaných proteinů publikoval loni časopis Journal of the American Chemical Society (JACS) a letos za tuto práci získal Lukáš Žídek cenu Petra Sedmery zaměřenou na práce z oboru nukleární magnetické rezonance.

Laboratoře nukleární magnetické rezonance.

Elektrostatické interakce hrají důležitou roli ve funkčních mechanismech využívaných přirozeně neuspořádaným proteiny, což jsou proteiny postrádající klasickou pravidelnou třídimenzionální proteinovou strukturu. Navzdory této neuspořádanosti jsou tyto proteiny nezbytné pro správnou funkci buněk a hrají zásadní roli v řadě nemocí. Porucha funkce tohoto typu proteinů může vést k rakovině nebo kardiovaskulárním onemocněním. Popis nepravidelných strukturálních záhybů, které mohou být klíčové pro funkci těchto vysoce nabitých přirozeně neuspořádaných proteinů, představoval pro vědce výzvu. Jejich studium totiž vyžaduje použití metod nukleární magnetické rezonance poskytujících vyšší rozlišení a jinou interpretaci dat než u standardních proteinů.

Výzkumné skupině Lukáše Žídka se podařilo popsat chování podjednotky delta RNA polymerázy v bakterii Bacillus subtilis, která slouží jako model řady bakterií způsobujících závažné infekční choroby. Polovina podjednotky delta je neuspořádaná a obsahuje dvě oblasti s opačným elektrickým nábojem. Odborníkům se podařilo identifikovat letmé kontakty mezi těmito dvěma regiony a odhalit, že krátký kladně nabitý segment reguluje flexibilitu dlouhého záporně nabitého řetězce. Mutace pozitivně nabité oblasti narušuje kontakt se záporně nabitým řetězcem, a tak zvyšuje jeho flexibilitu. Laboratorní studie ukazují, že tato mutace má také významný vliv na transkripční aktivitu, tedy fázi přepisu genetické informace z DNA.

Publikace s názvem Quantitative Conformational Analysis of Functionally Important Electrostatic Interactions in the Intrinsically Disordered Region of Delta Subunit of Bacterial RNA Polymerase využívající metody nukleární magnetické rezonance vynesla Žídkovi také Cenu Petra Sedmery. Ta je každoročně udělována za nejlepší publikovanou práci v tomto oboru a je věnována památce Petra Sedmery, předního odborníka, který se zásadním způsobem zasloužil o rozvoj nukleární magnetické rezonance. Toto ocenění zamířilo na institut CEITEC Masarykovy univerzity už třetí rok po sobě.

Stáhnout článek .pdf 245 kB

Kontakty

Text této tiskové zprávy, k němuž vykonává majetková autorská práva Masarykova univerzita, je dostupný pod licenčními podmínkami Creative Commons Uvádějte autora 3.0 Česko. Užití textu na základě zákona tím není nijak omezeno, zúženo či limitováno.

Další tiskové zprávy

Přehled všech tiskových zpráv