Enzymet som producerar DNA -byggstenar spelar en viktig roll när celler delar sig. I en ny studie, forskare har upptäckt för första gången att den så kallade huvudströmställaren för enzymet kan byta plats-samtidigt som den utför samma uppgift.
Alla livsformer måste skapa nya celler för att växa eller ersätta gamla celler. Men innan en cell kan dela sig, den måste kopiera hela dess genom. Det är här enzymet i fråga spelar in. Enzymet, RNR, producerar de byggstenar som krävs för DNA -replikering. Vid kopiering av DNA, Det är viktigt att ha exakt rätt mängd av de fyra olika typerna av byggstenar. För mycket eller för lite av någon av dem orsakar mutationer som så småningom kan leda till cancer.
Den så kallade huvudströmställaren är den specifika delen av enzymet som reglerar antalet olika byggstenar. När ett tillräckligt antal byggstenar för DNA -kopiering eller reparation har tagits fram, enzymet stängs av med hjälp av huvudströmbrytaren. Utan denna funktion, enzymet skulle ständigt arbeta för att producera fler byggstenar.
Proteinmodulen fungerar ungefär som ett molekylärt epoxilim, eftersom den har den inbyggda kapaciteten att hålla ihop proteinerna men kan bara göra det när "härdaren, "en av DNA -byggstenarna, finns i tillräckligt hög koncentration. Detta fungerar som en signal om att enzymet måste stängas av.
Forskarna har nu undersökt detta enzym i en marin bakterie och, för första gången, upptäckte att på/av -omkopplaren för enzymet var på en annan plats. "Växeln har genetiskt hoppat från en subenhet till en annan, men den fortsätter att utföra exakt samma uppgift. Detta var en stor överraskning för oss och visar naturens förmåga att använda befintliga komponenter på helt nya sätt, "säger Derek Logan, universitetslektor i kemi vid Lunds universitet.
Forskarna genomförde en detaljerad studie av hur huvudströmbrytaren fungerar när den slås på och av. Genom att stänga och öppna, subenheterna hänger bokstavligen ihop eller släpper taget. Derek Logan studerade switchfunktionen tillsammans med kollegor från universitet i Stockholm, Uppsala, Umeå och Tel Aviv. Forskarna visar hur RNR -enzymet fortsätter att reglera antalet olika byggstenar, trots sitt ovanliga läge.
Även om studien avser en marin bakterie, forskarna anser att det är allmänt intressant att denna typ av grundreglering kan ta olika evolutionära vägar. Forskningsresultaten kan visa sig vara användbara i framtiden för utveckling av nya antibiotika och i industriella sammanhang där det är viktigt att kunna slå på och stänga av enzymer vid produktion av kemikalier.
"Denna funktion kan eventuellt användas för att hålla ihop andra orelaterade proteiner för att förhindra att de fungerar om det behövs, "avslutar Derek Logan.
