生物谷報(bào)道:麻省理工大學(xué)的研究人員在2008年1月14日的PNAS上發(fā)表論文稱,,他們發(fā)現(xiàn)一種非同尋常的小分子細(xì)菌蛋白,盡管分子量很小,,卻擁有許多人們想象不到的相互作用。
Graham Walker領(lǐng)導(dǎo)研究小組發(fā)現(xiàn)了這個(gè)蛋白:UmuD,。它屬于最近發(fā)現(xiàn)的固有無(wú)序蛋白(intrinsically disordered proteins)家族的成員,。由氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì),自身能夠折疊成螺旋或折疊片,。然而,固有無(wú)序蛋白沒(méi)有這樣的結(jié)構(gòu),。論文的通訊作者Walker 說(shuō),,缺少這樣的結(jié)構(gòu),可能會(huì)允許它與非常多的不同蛋白相結(jié)合,。它們也有一定的結(jié)構(gòu),,但不是我們所想象的那樣。
通常蛋白質(zhì)都會(huì)形成特定的結(jié)構(gòu),,其它蛋白結(jié)合到這種特定機(jī)構(gòu)的結(jié)合位點(diǎn)上,。蛋白質(zhì)的分子量越大,它的結(jié)合位點(diǎn)就越多,。像UmuD這樣的小分子,,人們認(rèn)為它不具有足夠多的結(jié)合位點(diǎn)與其它許多的蛋白質(zhì)結(jié)合,。
之前研究高濃度條件下UmuD的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),UmuD主要形成折疊片,。MIT的研究人員用|圓二色譜學(xué)(circular dichroism spectroscopy )的方法研究發(fā)現(xiàn),,在活細(xì)菌體內(nèi),相似濃度的UmuD蛋白以無(wú)規(guī)卷曲的形式出現(xiàn),。
當(dāng)固有無(wú)序蛋白與其它蛋白結(jié)合時(shí),,他們可能會(huì)改變自身的形狀,以便讓它們能夠與不同的蛋白結(jié)合,,并有可能按順序地先后與蛋白結(jié)合,,然后在分離。
論文的第一作者Sharotka Maria Simon說(shuō),,UmuD經(jīng)常成對(duì)出現(xiàn),,表明它們必定有穩(wěn)定的蛋白結(jié)構(gòu)。雖然我們把它稱作“無(wú)序的”,,但UmuD一定有足夠的結(jié)構(gòu)來(lái)保持配對(duì)出現(xiàn),。
當(dāng)細(xì)菌的DNA損傷時(shí),會(huì)引發(fā)SOS反應(yīng),。這個(gè)新的發(fā)現(xiàn)讓我們了解UmuD在SOS反應(yīng)中的作用,。在2007年12月 Molecular Cell 上發(fā)表的一篇論文上,Walker等人報(bào)道了UmuD對(duì)在細(xì)菌的SOS反應(yīng)中的一個(gè)蛋白起到令人意想不到的作用,。
SOS反應(yīng)激活和調(diào)控跨損傷DNA聚合酶(一種能夠復(fù)制損傷DNA的酶),。當(dāng)DNA發(fā)生修復(fù)機(jī)制無(wú)法修復(fù)的損傷時(shí),這個(gè)反應(yīng)就是細(xì)菌最后的救命草,,至少可以繼續(xù)活著,,盡管代價(jià)是引入有潛在危害的突變。
該項(xiàng)研究表明,,UmuD能夠與多種分子相互作用,,使得它能夠同時(shí)控制跨損傷DNA聚合酶,使之協(xié)調(diào)地進(jìn)行DNA復(fù)制,。