用泛素标记蛋白质为细胞调节研究铺平了道路

人体细胞具有先进的调节系统：用小分子遍在蛋白标记蛋白质。第一，来自慕尼黑工业大学(TUM)的团队成功地在试管和活细胞中以有针对性的方式用泛素标记蛋白质。该程序为探索这一重要监管体系的内部运作打开了大门。

植物，真菌，动物甚至人类都有它：蛋白质遍在蛋白。它包含76个氨基酸的序列，使其成为相对较小的生物分子。但它的影响是深远的：与蛋白质结合的泛素分子的类型，位置和数量决定了它们在细胞内的稳定性，功能和位置。

“实际上，细胞中的每个过程都直接或间接地受到泛素的影响。这就是为什么这种标记机制的功能障碍与癌症和许多其他严重疾病的发展和进展有关，”技术合成生物化学教授Kathrin Lang解释道。慕尼黑大学。

2004年诺贝尔化学奖授予了这种细胞调节系统在控制蛋白质降解中发挥重要作用的发现。但是，在许多情况下，泛素修饰如何影响细胞功能的细节仍不清楚。Kathrin Lang的团队现已开发出一种将泛素标记与靶蛋白结合的方法 - 这是探索该系统的关键。

细菌酶产生新的化合物

Lang的团队使用两种技巧来规避复杂的天然系统：它们含有一种新的修饰氨基酸，细菌衍生的酶分选酶可以附着遍在蛋白或泛素相似的分子。

“最大的挑战是调整各个步骤 - 将非天然氨基酸并入目标蛋白质中，并通过酶分选酶转移泛素 - 这样它们不仅可以在试管中发挥作用，而且还可以在试管中发挥作用。在活细胞中，“该研究的第一作者马克西米利安福特纳回忆说。

与此同时，慕尼黑工业大学的研究人员对许多不同细胞蛋白质的新方法进行了优化和申请专利。“我们已经与医生和细胞生物学家进行了合作，他们现在希望与我们一起研究泛素标记物对癌症和神经退行性疾病(如帕金森氏症)在分子水平上的发展的影响，”Lang教授说。