Das Verständnis der geschäftigen Netzwerke in unseren Zellen kann Forschern helfen, neue Krebsbehandlungen zu entwickeln und gefährliche Pilzinfektionen zu verhindern.
Mit Hilfe der Canadian Light Source (CLS) an der University of Saskatchewan hat ein Forscherteam unter der Leitung von John Allingham von der Queen’s University und Hernando Sosa vom Albert Einstein College of Medicine Licht auf ein Protein geworfen, das die komplizierten mikroskopischen Netzwerke reguliert, die das geben Zellen ihre Form und helfen, wichtige Moleküle an verschiedene Orte zu transportieren.
Unter Verwendung der CMCF-Beamline am CLS und der Kryo-EM-Anlage am Simons Electron Microscopy Center (SEMC) am New York Structural Biology Center fand das Team die fehlenden Teile eines wichtigen Puzzles.
In ihrer veröffentlichten Arbeit beschreiben sie als erste Gruppe den Wirkungsmechanismus eines winzigen Motorproteins namens Kinesin-8, das es ihm ermöglicht, die Strukturen von Mikrotubuli-Fasernetzwerken innerhalb der Zelle zu kontrollieren.
„Unsere letzte Zeitung in NaturkommunikationCo-Erstautor von Byron Hunter und Matthieu Benoit, zeigt, wie diese spezifische Art von Kinesin-Motorprotein die Fähigkeit entwickelt hat, Mikrotubuli als Bewegungsspuren zu verwenden und den Transport von Fracht innerhalb der Zelle zu steuern“, sagte Dr. John Allingham, Professor an der Queen’s School of Medicine, „zusätzlich zu der Möglichkeit, diese Spuren zu zerlegen und ihre Länge und Position in Zellen zu kontrollieren“.
Die Kinesin-8-Proteine sorgen dafür, dass die Fracht einer Zelle während der Zellteilung am richtigen Ort ist, und helfen, die Zellnetzwerke zu regulieren, damit die Mikrotubuli nicht zu lange wachsen.
Diese Forschung liefert eine wichtige Strategie für die Krebsbehandlung. Das Team hofft, dass die Ausrichtung auf die Kinesin-8-Proteine in Krebszellen zu Krebsbehandlungen beitragen könnte.
Diese Strategie könnte auch verwendet werden, um eine Therapie für pathogene Pilzinfektionen zu entwickeln, die Menschen mit geschwächtem Immunsystem bedrohen.
Allingham sagte, das CLS biete eine unschätzbare Trainingsumgebung für seine Studenten, einschließlich Ph.D. Kandidat Byron Hunter, der die CLS-Daten für seine jüngste Arbeit gesammelt hat.
„Die CLS-Plattform war enorm wertvoll“, sagte Hunter. „Die Steigerung der Datenqualität war enorm. Wir konnten in relativ kurzer Zeit eine Vielzahl unterschiedlicher Kristallproben screenen.“
Byron Hunter et al., Kinesin-8-spezifische Schleife-2 steuert die dualen Aktivitäten der Motordomäne gemäß der Form des Tubulin-Protofilaments, Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31794-3