由信息和系统研究组织 只有在生长素类似物的存在下,感兴趣的去融合蛋白才被TIR1突变体识别为快速降解,这启动了降解过程
目标蛋白通常在治疗后不到几个小时内被耗尽
信用:Masato Kanemaki 研究人员现在可以更准确、更精确地定位酵母、哺乳动物细胞和小鼠体内的特定蛋白质,以研究击倒特定蛋白质特征会如何影响细胞或生物体的物理表现
日本团队在11月11日的《自然通讯》上公布了他们的结果
“有条件的基因敲除和小干扰核糖核酸(siRNA),用于沉默蛋白质而不完全敲除它们,已经在许多研究中使用,”马萨托说
Kanemaki,信息和系统研究组织(ROIS)国家遗传学研究所教授
“然而,这些技术对于研究高度动态的过程并不理想,例如细胞周期、分化或神经活动,因为感兴趣的蛋白质的消耗速率很慢
" Kanemaki和他的团队以前开发了一种叫做AID系统的方法,它使用一种叫做degron的小蛋白质标签,与蛋白质融合来诱导降解
为了启动降解过程,研究人员施用了生长素,一种有助于调节植物生长的植物激素
根据Kanemaki的说法,在以前的条件基因敲除和siRNA研究中,目标蛋白通常需要两到三天才能耗尽
AID系统允许一种通用的、更有效的方法,通过这种方法可以在不到几个小时内耗尽目标蛋白
Kanemaki说:“最初的AID系统有两个主要缺点:降解泄漏和需要高剂量的生长素。”
“这些负面特征使得精确控制活细胞中感兴趣蛋白质的表达水平以及将该方法应用于小鼠变得困难
" 在老鼠身上敲除基因的能力是基因研究和治疗的关键一步
根据Kanemaki的说法,一种方法在培养的细胞中可能很有效,但它必须在整个模型系统中起作用,比如老鼠
AID系统的“渗漏降解”意味着目标蛋白在没有生长素的情况下只能微弱降解,但是诱导完全降解所需的生长素水平似乎对细胞生长有长期的负面影响
“在这篇论文中,我们描述了AID2系统,它克服了原始AID系统的所有缺点,”Kanemaki说,并指出他们没有检测到系统的泄漏降解,降解更快,所需的生长素剂量更低。
为了建立AID2系统,研究人员采用了一种被称为“凹凸”的策略,在一种植物蛋白(称为TIR1)的突变版本中创造一个空白空间,这种蛋白可以识别并诱导去融合蛋白的降解。
生长素类似物可以直接与TIR1突变体结合并启动降解过程
由于这种方法非常有效,所需的生长素类似物较少
研究人员发现,在浓度比原始系统低670倍的情况下,可以诱发衰竭
“借助AID 2系统,有可能在培养的细胞和小鼠中快速消耗感兴趣的蛋白质,”Kanemaki说
“接下来,我们计划使用该系统在染色体生物学中发现新的东西,并将AID2系统应用于其他模式生物
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