Wat het lichaam van een persoon of een ander organisme doet werken, kan voor het grootste deel in één woord worden samengevat:eiwitten.

Deze grote moleculen voeren bijna alle processen uit in levende organismen, inclusief het verplaatsen van andere moleculen van de ene plaats naar de andere, DNA repliceren, het overbrengen van genetische informatie van genen naar cellen, het beheersen van de immuunrespons, metabolisme stimuleren en spieren opbouwen. Niet alle eiwitmoleculen zijn gelijk gemaakt, Hoewel, en sommige worden beter begrepen dan andere.

Nutsvoorzieningen, een team van wetenschappers onder leiding van een bioloog van de Johns Hopkins University heeft een belangrijk deel van het mysterie rond eiwitten gekraakt dat minder dan 30 jaar geleden als een apart type naar voren kwam. De bevinding gerapporteerd in het online tijdschrift eLife zou uiteindelijk kunnen leiden tot behandelingen voor ziekten die variëren van kanker tot neurologische aandoeningen.

Vincent Hilser, professor en voorzitter van de Johns Hopkins Department of Biology, zei dat het niet mogelijk is om te zeggen wanneer dit nieuwe onderzoek zich zal vertalen in verbeterde behandelingen, "maar wat duidelijk is, is dat begrijpen hoe deze dingen werken een cruciale stap is in die richting."

Deze zogenaamde "intrinsiek ongeordende eiwitten" lijken niet op het meer bekende type, maar ze vormen ongeveer 40 procent van alle eiwitten. Misschien nog belangrijker, ze vormen de meerderheid van de eiwitten die betrokken zijn bij het proces dat 'transcriptie' wordt genoemd. Zo worden de instructies in de genetische code doorgegeven aan cellen en uiteindelijk aan lichaamsweefsels.

Het is niet precies duidelijk hoe fouten in transcriptie de menselijke gezondheid beïnvloeden, maar het is bekend dat deze fouten betrokken zijn bij de meeste vormen van kanker, zei Hilser.

"Het zal waarschijnlijk zo zijn dat, om velen te begrijpen, zo niet de meeste, kankers, je zult wanorde moeten begrijpen, " hij zei, wat betekent ongeordende eiwitten.

Tot het begin van de jaren negentig, wetenschappers wisten alleen van "gestructureerde" eiwitten, bestaande als unieke vormen die reageren wanneer een regulatormolecuul eraan bindt, hun vorm veranderen en hun functie regelen. Deze eiwitmoleculen zijn vergeleken met origami-creaties die in een bepaalde vorm zijn gevouwen.

Alles wat in experimenten naar voren kwam dat niet in dat profiel paste, werd vaak afgedaan als een probleem met het experiment, of een afwijkende vorm die niet biologisch significant was.

Deze uitbijters zijn sindsdien erkend als een legitieme vorm van eiwit, hoewel een enigszins minachtende naam gegeven. Ze vouwen niet op, ze nemen geen enkele unieke vorm aan, behalve strengen "spaghetti, " zoals Hilser het uitdrukt. Vandaar de "stoornis" in de naam, in tegenstelling tot "gestructureerde" eiwitten - en een deel van het mysterie.

Als de structuur het kenmerk is van het regulerende molecuul dat zijn werk doet - het bepalen van de eiwitactiviteit en -functie - wat te denken van eiwitten die dat niet doen? Wat controleert de activiteiten van deze vormeloze strengen?

De wetenschappers, negen van Johns Hopkins en één van de Universiteit van Houston, aan de slag om de vraag te beantwoorden. Ze kozen voor hun onderzoek een ongeordend eiwit uit menselijke cellen genaamd glucocorticoïdreceptor, die genen reguleert die controleren, onder andere functies, metabolisme en reactie van het immuunsysteem.

Door segmenten van het eiwit in het laboratorium te manipuleren, ze konden laten zien hoe het ene deel op het andere inwerkt, en dat het ongeordende eiwit versies van zichzelf creëert om bijna te werken in plaats van regulerende moleculen die zijn activiteit regelen. Het ongeordende eiwit gebruikt een activatie-repressie-dynamiek tussen secties binnen de ongeordende keten om zijn eigen activiteiten en die van andere eiwitten te reguleren.

"Ons werk onthulde de taal van hoe deze spaghetti-stukjes communiceren, "Zei Hilser. "We hebben laten zien dat die stukjes spaghetti met elkaar interageren, zoals het aantrekken en afstoten van magneten, het creëren van een soort touwtrekken, ' en dat het lichaam verschillende versies van het eiwit kan maken om af te stemmen welk deel het touwtrekken wint."

Nog uit te leggen, hij zei, is hoe de interacties tussen deze eiwitten en de subsecties plaatsvinden en hoe dit alles uiteindelijk kan worden gebruikt om aandoeningen te behandelen die ontstaan ​​wanneer het mis gaat met deze moleculen die centraal staan ​​in bijna alle levensfuncties.