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Autorregulación enzimática con importantes funciones celulares

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Resumen gráfico. crédito: célula molecular (2022). DOI: 10.1016/j.molcel.2022.03.005

El laboratorio de Kathy Gould, Louise P. McGavock y Profesora de Biología Celular y del Desarrollo, utilizó un enfoque multidisciplinario que involucra biología estructural, bioquímica y biología molecular para investigar la regulación de la familia de enzimas CK1. La investigación, dirigida por Sierra Colati, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Gould, y realizada conjuntamente con John Sung Chen, profesor asociado de investigación celular y biología evolutiva, y científicos de la Universidad de Goethe y el Consorcio del Genoma Estructural en Frankfurt, Alemania, y de Harvard Universidad, se publica en célula molecular.


Las enzimas CK1 son una familia de quinasas multifuncionales, enzimas que pueden fosforilar o agregar Grupos de fosfato A otras proteínas, que son críticas para muchas funciones celulares, incluida la reparación del ADN, la endocitosis celular y la señalización del punto de control mitótico. La regulación de las enzimas CK1 es excepcionalmente importante ya que la disfunción de estas enzimas contribuye a muchas afecciones, como el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y los trastornos del sueño.

Hay siete enzimas CK1 en los mamíferos que realizan diferentes funciones, pero están altamente conservadas en los mamíferos. campo catalíticoel área responsable de fosforilación. Gold y sus colegas encontraron que un mecanismo de actividad de CK1 y, por lo tanto, uno de sus mecanismos de regulación, es la autofosforilación de residuos de aminoácidos conservados en su dominio catalítico.

Los investigadores investigaron más a fondo cómo se regula esta fosforilación inactiva y descubrieron que la fosforilación en este sitio alteraba la especificidad de sustrato de las enzimas CK1. La especificidad de sustrato se refiere a la identificación de otras proteínas en las que las cinasas CK1 provocarán la fosforilación, lo que a su vez determina las vías intracelulares que se activan. En general, el estado de fosforilación de las enzimas CK1 controla su función, o disfunción, dentro de la célula. La identificación de vías controladas por estados de enzimas fosforiladas versus no fosforiladas es un paso hacia el desarrollo de mejores tratamientos con menos efectos secundarios para las enfermedades causadas por el deterioro de las enzimas.

El laboratorio y los colaboradores de Gould esperan aprovechar este trabajo identificando otros sitios de autofosforilación de CK1 e investigando las vías que los regulan; Hay varios sitios potenciales de autofosforilación agrupados en un extremo de una proteína, por ejemplo, que son de interés para los investigadores. Además, planean investigar cómo los sitios de fosforilación detectados funcionan juntos para proporcionar un control adicional en diferentes condiciones celulares, como el estrés celular.


Nuevo descubrimiento sobre la regulación de las conexiones de orgánulos


más información:
Sierra N. Colati et al., La autofosforilación del dominio quinasa vuelve a conectar la actividad y la especificidad del sustrato de las enzimas CK1, célula molecular (2022). DOI: 10.1016/j.molcel.2022.03.005

Introducción de
Universidad de Vanderbilt

La frase: Autorregulación de una enzima con funciones celulares importantes (9 de mayo de 2022) Obtenido el 9 de mayo de 2022 de https://phys.org/news/2022-05-self-regulation-enzyme-critical-celular-functions.html

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