研究人員分析蛋白質(zhì)復(fù)合物

科學(xué)家們制備了FANCM-MHF復(fù)合體的重組體，該復(fù)合體由雞的FANCM以及MHF1和MHF2組成。他們能夠從相似的結(jié)晶條件下純化三種不同類型的蛋白質(zhì)晶體-四面體，針狀和棒狀。出乎意料的是，通過(guò)X射線晶體學(xué)確定結(jié)構(gòu)后，他們發(fā)現(xiàn)兩種晶型(四面體和針狀)僅包含MHF配合物，而沒(méi)有FANCM。

DNA修復(fù)是人體細(xì)胞重要的功能之一，這項(xiàng)任務(wù)對(duì)我們的福祉至關(guān)重要，因此如果不執(zhí)行它，可能會(huì)導(dǎo)致像癌癥一樣可怕的后果。DNA修復(fù)過(guò)程涉及多個(gè)基因途徑和蛋白質(zhì)之間的復(fù)雜相互作用。一種這樣的途徑是“范可尼貧血(FA)途徑"，其基因參與DNA修復(fù)。FANCM是該途徑的組成部分，其任務(wù)是消除有害的DNA“鏈間交聯(lián)"，并與另一種稱為MHF的組分相互作用以發(fā)揮功能。FANCM-MHF復(fù)合物的重要性已得到充分證明：其丟失會(huì)導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致諸如FA自身和癌癥等疾病。但是，對(duì)其結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性的基礎(chǔ)知之甚少。

在這種背景下，東京科學(xué)大學(xué)的西野達(dá)也副教授和他的同事Sho Ito博士決定使用X射線衍射技術(shù)探索這種令人著迷的復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)。“ DNA損傷和染色體分離是維持和繼承所有生物體擁有的基因所必需的機(jī)制。MHF(也稱為CENP-SX)是一種神秘的復(fù)合體，在DNA修復(fù)和染色體分離中起作用。我們想找出這一點(diǎn)。它如何執(zhí)行這兩種不同的功能，以期希望它可以使我們對(duì)新穎的現(xiàn)象有深入的了解。" Nishino教授解釋說(shuō)。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《晶體學(xué)報(bào)》 F節(jié)：結(jié)構(gòu)生物學(xué)通訊中。

這些發(fā)現(xiàn)是非同尋常的，可用于提高FANCM-MHF復(fù)合物的穩(wěn)定性，以供將來(lái)對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行研究。伊藤博士認(rèn)為，未來(lái)我們將對(duì)這一綜合體寄予厚望。他推測(cè)說(shuō)：“對(duì)這種復(fù)合物的深入了解可以幫助我們治療癌癥和遺傳疾病，創(chuàng)造人造染色體，甚至開(kāi)發(fā)新的生物技術(shù)工具。"

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)引起了科學(xué)家的興趣，科學(xué)家們使用生化技術(shù)檢查了導(dǎo)致FANCM-MHF復(fù)合物分解的原因。他們將其歸因于存在一種稱為2-甲基-2，4-戊二醇(MPD)的化合物，該化合物是晶體學(xué)中常用的有機(jī)溶劑，并暴露于氧化環(huán)境中。

但是，分離是如何發(fā)生的呢?科學(xué)家認(rèn)為，這可能部分是由于雞FANCM中某些非保守氨基酸引起的，該氨基酸導(dǎo)致該復(fù)合物與其他FANCM-MHF復(fù)合物聚集并分解。此外，他們推測(cè)MPD的小而靈活的結(jié)構(gòu)也可能使其與FANCM結(jié)合并促進(jìn)其釋放，從而拆除了復(fù)合物。