Структура протеасомного комплекса определена с помощью Bio TEM

Исследователи из KAIST впервые в Корее использовали криоэлектронную микроскопию (Bio TEM) для определения высокого разрешения структуры протеасомных комплексов, ответственных за расщепление белков в клетках. Работа опубликована 5 мая в престижном журнале Nature.

Роль протеасом

Протеасомный комплекс действует как система утилизации, расщепляя клеточные белки для регуляции процессов и поддержания гомеостаза. Мутации в этом комплексе связаны с развитием рака, нейродегенеративных и аутоиммунных заболеваний. Например, противораковый препарат Velcade лечит множественную миелому, подавляя функцию протеасом.

Метод исследования

Традиционная рентгеновская кристаллография сталкивалась со сложностями из-за большого размера и сложности протеасома (около 30 различных белков). Команда профессора Хо-Мина Кима использовала Bio TEM: образец белка помещали в микроскоп, делали сотни снимков под разными углами, а затем анализировали структуру с помощью высокопроизводительных компьютеров. Этот метод требует меньшего количества образца и подходит для крупных белковых комплексов.

Значение и перспективы

• Определение процесса сборки и 3D-структуры протеасома углубляет понимание механизмов деградации белков в клетке и поможет в разработке новых лекарств.
• Высокоразрешающий анализ структуры белков с помощью Bio TEM открывает путь к изучению крупных белковых комплексов, недоступных для кристаллографии.
• Совместное использование технологий белковой кристаллографии и Bio TEM в будущем может дать синергетический эффект в исследованиях 3D-структур белковых комплексов.

Исследование проводилось под руководством профессора Хо-Мина Кима в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Сан-Франциско (советник — профессор Ифан Ченг), Гарвардским университетом и Университетом Колорадо.