Структурная неожиданность в моторном белке может указать на новые стратегии борьбы с болезнями

Моторные белки — это крошечные "машины" внутри клеток, которые используют химическую энергию для движения по молекулярным "рельсам" и выполнения важных процессов, таких как разделение хромосом во время деления клетки.

Белки семейства кинезин-8 помогают регулировать распределение хромосом между дочерними клетками. Нарушение этого процесса может привести к геномной нестабильности — ключевому фактору развития многих заболеваний, включая рак.

Большинство исследований кинезинов сосредоточено на "ногах" или моторных доменах, которые "ходят" по микротрубочкам. Группа профессора Джона Аллингема из Университета Куинс изучила менее исследованную "тело" или стержневую область, которая соединяет "ноги".

Используя синхротрон Canadian Light Source (CLS), команда определила структуру стержневой области грибкового белка кинезин-8 Kip3. Результаты, опубликованные в Structure, показали неожиданную архитектуру.

"Мы ожидали увидеть длинную спиральную структуру, типичную для других семейств кинезинов, — говорит Аллингем. — Вместо этого мы обнаружили, что эта область складывается в компактный спиральный пучок — больше похожий на сложенный походный стул, чем на длинную гибкую палку".

Команда полагает, что эта компактная структура играет ключевую роль в том, как белки кинезин-8 объединяются в пары (димеризуются) и движутся по микротрубочкам.

Поскольку кинезины-8 необходимы для правильного разделения хромосом, понимание их архитектуры может:

• Помочь объяснить механизмы хромосомной нестабильности — отличительной черты многих видов рака.
• Выявить уникальные структурные особенности грибковых кинезинов, которые можно использовать для разработки противогрибковых препаратов.

"Наша работа не нацелена непосредственно на рак, — отмечает Аллингем. — Но, изучая, как собираются и функционируют грибковые кинезины-8, мы можем раскрыть принципы, применимые к делению клеток в целом, и найти новые способы подавления размножения болезнетворных клеток".

"Использование синхротрона для изучения этих белковых структур с высоким разрешением позволяет нам обнаруживать неожиданности, которые невозможно предсказать, — говорит он. — Даже после десятилетий изучения этих "моторов" у природы все еще есть козыри в рукаве".