FAT10 es una proteína pequeña con un gran efecto. Su unión a una proteína objetivo es una señal de su degradación. FAT10 es un sistema de marcado para la degradación que parece ser ineficiente. A diferencia de su competidor biológico, la ubiquitina, que se recicla, FAT10 se degrada junto con su proteína objetivo, que parece un desperdicio a primera vista.
Entonces, ¿por qué existe este sistema FAT10 aparentemente ineficiente? El profesor Marcus Groettrup, jefe del grupo de trabajo de inmunología de la Universidad de Konstanz, y su equipo han estado llevando a cabo investigaciones sobre FAT10 durante muchos años. Ahora han logrado unavance que permitió determinar la estructura de alta resolución de FAT10. Este éxito fue posible gracias a otro logro. En colaboración con la Dra. Annette Aichem del Instituto de Biotecnología Thurgau BITg, la química de Konstanz, la profesora Christine Peter y la bióloga estructural Dra. SilkeWiesner de la Universidad de Regensburg, el equipo desarrolló una técnica molecular para producir FAT10 estable y altamente concentrado con un alto grado de pureza. Como consecuencia, los investigadores pudieron llevar a cabo un análisis de estructura de FAT10 a través de cristalografía de rayos X y resonancia magnéticaespectroscopía. Los resultados se han publicado en la edición actual de Comunicaciones de la naturaleza .
"Encontramos un mecanismo en FAT10 que es completamente diferente de la ubiquitina. Este mecanismo es muy interesante para todo el campo de ubiquitina", dice Marcus Groettrup. En contraste con la ubiquitina con un dominio, FAT10 tiene dos dominios, es decir, pliegues que permitenproteínas para funcionar. El equipo ha descubierto que ambos dominios están conectados por un conector flexible y su plegamiento es significativamente menos compacto que en la ubiquitina. Es importante destacar que FAT10 tiene una extensión corta y desordenada.
Los experimentos muestran que el pliegue suelto y la extensión desordenada de la proteína FAT10 tienen una función reguladora importante que en realidad simplifica la degradación de la molécula objetivo. Como resultado, no son necesarios procesos complicados aguas arriba de despliegue parcial del sustrato, como en la ubiquitina-sistema, para que la enzima 26S proteasoma, que realmente lleva a cabo la degradación, salte a la acción. Esto es superfluo debido al plegamiento suelto de los dominios FAT10. La enzima se dirige a la parte desordenada y puede desplegar fácilmente los dos flexibles y ligeramente dobladosdominios y, en consecuencia, puede separar la proteína objetivo adjunta y degradarla.
Ya se sabía antes que la ubiquitina y FAT10 tienen propiedades de unión completamente diferentes. Esto es aún más sorprendente, dado el hecho de que el plegamiento de los dominios de ambas proteínas se basa en la misma estructura. Los hallazgos del equipo de investigación ahoraexplique por qué: las superficies de FAT10 y ubiquitina son completamente diferentes y determinan qué proteínas están unidas. En consecuencia, ambos sistemas de marcado tienen diferentes compañeros de interacción. FAT10 se encuentra predominantemente en el tejido inflamatorio. "Sin inflamación, prácticamente no está presente en absoluto", dice Marcus Groettrup. En su opinión, es una ventaja que el sistema de marcado se destruya junto con la proteína. Su hipótesis: la naturaleza cuenta con la irreversibilidad en este contexto, por lo que la degradación de la proteína no se puede revertir.
Otro hecho notable sobre FAT10: Marcus Groettrup: "En 13 tipos diferentes de cáncer se encuentra en un grado extendido. Podemos concluir que FAT10 es ventajoso para las células cancerosas, para su supervivencia y crecimiento". Si FAT10, por ejemplo, se une a las proteínas que suprimen el crecimiento tumoral, se degradan y las células tumorales pueden crecer más fácilmente. En tales casos, es concebible desarrollar un medicamento contra el cáncer que inhiba las enzimas que unen FAT10 y las proteínas diana ".los hallazgos en realidad proporcionan motivos para la esperanza ", concluye Marcus Groettrup.
El proyecto ha sido financiado por el Centro de Investigación Colaborativa "Principios Químicos y Biológicos de la Proteostasis Celular" SFB 969. La investigación sobre el sistema de marcado FAT10 y los resultados del proyecto se utilizarán en el área de investigación "ChemLife: Moléculas"en Sistemas Funcionales, "una de las tres iniciativas de clúster que juegan un papel importante en la aplicación de la Universidad de Konstanz en la competencia de Estrategia de Excelencia Alemana.
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Materiales proporcionado por Universidad de Constanza . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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