研究人員分析蛋白質(zhì)復合物

科學家們制備了FANCM-MHF復合體的重組體，該復合體由雞的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X射線晶體學確定結(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，而沒有FANCM。

DNA修復是人體細胞重要的功能之一，這項任務對我們的福祉至關(guān)重要，因此如果不執(zhí)行它，可能會導致像癌癥一樣可怕的后果。DNA修復過程涉及多個基因途徑和蛋白質(zhì)之間的復雜相互作用。一種這樣的途徑是“范可尼貧血(FA)途徑"，其基因參與DNA修復。FANCM是該途徑的組成部分，其任務是消除有害的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復合物的重要性已得到充分證明：其丟失會導致染色體不穩(wěn)定，從而導致諸如FA自身和癌癥等疾病。但是，對其結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性的基礎(chǔ)知之甚少。

在這種背景下，東京科學大學的西野達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制。MHF(也稱為CENP-SX)是一種神秘的復合體，在DNA修復和染色體分離中起作用。我們想找出這一點。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新穎的現(xiàn)象有深入的了解。" Nishino教授解釋說。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《晶體學報》 F節(jié)：結(jié)構(gòu)生物學通訊中。

這些發(fā)現(xiàn)是非同尋常的，可用于提高FANCM-MHF復合物的穩(wěn)定性，以供將來對其結(jié)構(gòu)和功能進行研究。伊藤博士認為，未來我們將對這一綜合體寄予厚望。他推測說：“對這種復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，甚至開發(fā)新的生物技術(shù)工具。"

這項發(fā)現(xiàn)引起了科學家的興趣，科學家們使用生化技術(shù)檢查了導致FANCM-MHF復合物分解的原因。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，該化合物是晶體學中常用的有機溶劑，并暴露于氧化環(huán)境中。

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