Langsung ke konten utama

Protein BRCA2 Promosi Filament RAD51 Untai Tunggal DNA Kanker Payudara

loading...
bisnis online
(KeSimpulan) Isolasi BRCA2 dapat membantu dalam memahami resiko kanker dan skrining bantuan pengobatan. Setelah satu dekade berupaya, biokimiawan berhasil mengisolasi ekstrak murni tumor penekan protein BRCA2 dalam sel manusia.

Hasil ini dicapai secara independen oleh tiga laboratorium yang akan memperluas pengetahuan tentang bagaimana protein tumor terus terpantau. Pencapaian ini juga membuka pintu untuk mempelajari bagaimana mutasi sekuens BRCA2 menyebabkan kanker dan untuk mencari senyawa yang bisa menghambat proses destruktif. Temuan ini dipublikasikan di Nature dan Nature Structural & Molecular Biology.

BRCA2 (kanker payudara tipe 2 kerentanan protein) memiliki keraguan klaim terkenal bahwa beberapa mutasi gen yang mengkodekan protein mendorong peningkatan secara dramatis sehingga menyebabkan seseorang mengembangkan di payudara, ovarium dan kanker jenis lain.

Gen BRCA2 ditemukan pada tahun 1994, seiring dengan protein supresor tumor lainnya, termasuk protein terkait BRCA1, BRCA2 memperbaiki kerusakan DNA yang dapat terjadi ketika sel membelah. Tanpa itu, untaian DNA cenderung istirahat, menyebabkan kesalahan terkait bagaimana gen membaca dan berubah menjadi protein.

Para peneliti telah mencoba mengisolasi fraksi protein murni yang berinteraksi dengan BRCA2, tetapi sampai sekarang tidak berhasil untuk melakukan hal yang sama terhadap BRCA2 itu sendiri, selain fungsinya dengan mempelajari protein serupa pada cacing, bakteri atau fragmen dari versi manusia.

Kesulitan utama adalah ukuran protein (BRCA2 dengan 3.418 asam amino). "Ini sangat besar. Saya tidak mengetahui adanya protein lain dengan ukuran yang telah dimurnikan untuk homogenitas," kata Wolf-Dietrich Heyer, biokimiawan dari University of California, Davis, dan rekan-rekannya.

Selain itu, Stephen Kowalczykowski, biokimia dari University of California, Davis, mengatakan bahwa BRCA2 sangat tidak stabil dengan sendirinya dan umumnya berada di kompleks protein lainnya. "Anda harus memurnikan, tetapi pertanyaannya selalu kontaminasi. Anda benar-benar harus mendapatkannya bersih dan inilah yang menjadi batu sandungan utama," kata Kowalczykowski.

Kowalczykowski bersama timnya menambahkan tag maltose pengikat protein pada salah satu ujung protein BRCA2 yang membantu untuk meningkatkan larutan dan mempromosikan lipat protein yang tepat sehingga stabil. Hal ini memungkinkan para peneliti dapat mengeluarkan ikan dari kolam BRCA2 dalam bentuk murni dari pembiakan sel epithelial ginjal manusia.

Ryan Jensen, mahasiswa pascadoktoral yang magang di laboratorium Kowalczykowski, menghabiskan empat tahun hanya untuk mengoptimalkan proses pemurnian ini. Heyer dan timnya menggunakan pendekatan yang sedikit berbeda, mengekspresikan protein dalam ragi.

Laboratorium studi ketiga yang dipimpin oleh Stephen West, genetikawan dari Cancer Research UK di London, dan rekan-rekannya memasukkan gen BRCA2 ke dalam kultur sel kanker epithelial manusia sebagai bagian dari suatu bangunan bakteri. Kedua tim menambahkan tag ke protein mereka untuk membantu memurnikan.

Dengan protein di tangan, para ilmuwan sekarang dapat "melakukan segala jenis eksperimen mekanistik" yang selama ini dihindari para peneliti, kata Patrick Sung, biokimiawan dari Yale University di New Haven yang tidak terlibat dalam studi. "Signifikansi sangat tinggi. Tidak hanya dalam memahami bagaimana BRCA2 bekerja, tetapi juga untuk menyediakan kerangka kerja untuk modifikasi protein lain yang dikenal berinteraksi," kata Sung.

Tiga studi meneliti interaksi panjang protein BRCA2 dengan protein lain, terutama satu disebut RAD51 yang memperbaiki DNA dengan merakitnya di sekitar alur dan membentuk filament di mana nucleotide (komponen DNA) ditarik untuk memperbaiki kesenjangan DNA. Dengan mempelajari interaksi antara BRCA2 dan RAD51, semua menegaskan bahwa tiga tim BRCA2 dibantu RAD51 untuk memulai pertumbuhan filament.

Sebagian besar studi mengkonfirmasi gagasan tentang fungsi BRCA2. "Tapi kami juga menemukan beberapa aspek fungsi protein bahwa Anda tidak mungkin tahu kecuali Anda melakukan proses biokimia," kata Kowalczykowski.

Sebagai contoh, BRCA2 telah diperkirakan untuk membantu dalam satu bentuk tertentu memperbaiki kerusakan DNA, namun mempelajari interaksi dengan protein DNA, Kowalczykowski dan timnya menyimpulkan bahwa ada peran yang lebih luas. "Sifat lokasi BRCA2 menjadi mediator umum perbaikan DNA istirahat. Saya tidak berpikir ada kejutan besar" dalam temuan mereka. Keberhasilan besar berasal dari fakta bahwa semua orang telah fokus pada tema ini begitu lama," kata Sung.

Kemampuan untuk memurnikan BRCA2 diharapkan memungkinkan biolog struktural memecahkan struktur protein yang dapat memberikan informasi lebih lanjut tentang fungsinya. "Pada prinsipnya prosedur bagi mereka untuk melakukan hal ini," kata Kowalczykowski, tapi sejauh ini, hasil dari teknik yang digunakan oleh tiga kelompok terlalu kecil.

Sung mengatakan bahwa pekerjaan ini menyediakan "sebuah sistem untuk melihat mutasi tumor terkait" dalam BRCA2, peneliti dapat menggunakan mutasi ke urutan BRCA2 dan kemudian memurnikan protein yang dihasilkan untuk memahami dampak dari mutasi pada fungsi protein.

Selain itu, "memiliki protein dan mengetahui bagaimana berperilaku berarti anda dapat menggunakan alat skrining biokimia" untuk mencari senyawa kimia, dan akhirnya farmasi yang dapat menghentikan versi mutan penyebab malapetaka sel, kata Kowalczykowski.
  1. Ryan B. Jensen, Aura Carreira, & Stephen C. Kowalczykowski (Department of Microbiology, University of California, Davis, California 95616, USA; Department of Molecular & Cellular Biology, University of California, Davis, California 95616, USA). Purified human BRCA2 stimulates RAD51-mediated recombination. Nature, 22 August 2010, doi:10.1038/nature09399
  2. Jie Liu, Tammy Doty, Bryan Gibson & Wolf-Dietrich Heyer. Human BRCA2 protein promotes RAD51 filament formation on RPA-covered single-stranded DNA. Nature Structural & Molecular Biology, 22 August 2010, doi:10.1038/nsmb.1904
  3. Tina Thorslund, Michael J McIlwraith, Sarah A Compton, Sergey Lekomtsev, Mark Petronczki, Jack D Griffith & Stephen C West. The breast cancer tumor suppressor BRCA2 promotes the specific targeting of RAD51 to single-stranded DNA. Nature Structural & Molecular Biology, 22 August 2010, doi:10.1038/nsmb.1905
  4. Alla Katsnelson. Nature, doi:10.1038/news.2010.422
bisnis online
Ikuti sains dan teknologi terkini di: Laporan Penelitian. Update via: Google+ Twitter Facebook Pinterest YouTube
Kesimpulan.com menerima konten tentang teknologi, sains, lingkungan dan bisnis dari siapa saja. Kami siap untuk publikasi dan press release. Informasi lanjut kunjungi laman ini.

Komentar