Anzeige
Many newly synthesized proteins will pass their lives within the confines of the cell, but many others end up secreted or embedded in the cellular membrane.
Such proteins are labeled by specific ‘tags’ encoded in their sequences, which get recognized by proteins that escort them to the pore-like translocon protein complex. In bacteria, translocons are situated in the inner cell membrane. They remain effectively closed until they interact with an escorted protein, at which point the pore opens and allows the protein to pass through the membrane.
The central pore complex of the bacterial translocon is formed by a trio of proteins: SecY, SecE and SecG. Pore opening is initiated via interaction of the SecYEG complex with an additional protein, SecA, although many mechanistic details of this process remain unclear.
Now, new work from a multi-institutional research team, led by Osamu Nureki of the University of Tokyo and Koreaki Ito of Kyoto University, and including RIKEN scientists Naoshi Dohmae and Yuji Sugita of the Advanced Science Institute in Wako, has yielded valuable new insights into this process (1).
The team generated crystals of the SecYE complex from the bacterium Thermus thermophilus, assisted by the inclusion of an antibody fragment that helped to stabilize the complex, and then compared this structure against a previously determined structure of the ‘closed’ translocon from a primitive bacterial species that lacks SecA2. This comparison revealed the existence of an opening absent from the closed structure, suggesting that the SecYE-antibody complex had assumed a transitional ‘pre-open’ state.
Follow-up analysis yielded multiple lines of evidence that the antibody interaction with SecYE mirrors the association of this complex with SecA, suggesting that the structure seen here is a true intermediate in the translocon opening process, and that SecA binding induces formation of an entry point in SecYE for translocation-ready proteins. This transition of SecYE into the pre-open state also appears to induce major conformational changes in SecA, which enable it to act as a motor for facilitating protein transit through the translocon pore.
Dohmae and Sugita are continuing to collaborate in the further examination of this mechanism, using chemical analysis techniques and computational simulations to confirm that the model developed based on these findings reflects the reality of how these proteins interact in the cell, but both researchers are pleased with these initial structural insights. “This crystal structure is useful to understand the early process of polypeptide translocation through Sec channels,” says Sugita.
Reference
1. Tsukazaki, T., Mori, H., Fukai, S., Ishitani, R., Mori, T., Dohmae, N., Perederina, A., Sugita, Y., Vassylyev, D.G., Ito, K. & Nureki, O. Conformational transition of Sec machinery inferred from bacterial SecYE structures. Nature 455, 988–991 (2008).
2. Van den Berg, B., Clemons, W.M., Collinson, I., Modis, Y., Hartmann, E., Harrison, S.C. & Rapoport, T.A. X-ray structure of a protein-conducting channel. Nature 427, 36–44 (2004).
The corresponding author for this highlight is based at the RIKEN Biomolecular Characterization Team
Saeko Okada | Quelle: Research asia research news
Weitere Informationen: www.rikenresearch.riken.jp/research/671/
www.researchsea.com
Weitere Berichte zu: antibody fragment > antibody interaction > cellular membrane > Nature Immunology > polypeptide translocation > primitive bacterial species > protein pore > SecA > SecA2 > SecG > SecYEG complex > structural analysis > Thermus thermophilus
Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel
Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht
22.05.2012 | Max-Planck-Institut für Chemie
Unter Federführung der Empa erscheint ein neues Standardwerk, das die europäische Forschung an Nanopartikeln vereinheitlichen soll.
Exakte Laborvorschriften zur Herstellung definierter Nanopartikel und zu deren Analytik stellen die Arbeiten auf diesem Gebiet auf eine neue Grundlage und machen sie erstmals vergleichbar. Herausgeber ist Harald Krug, Leiter des Empa-Departements «Materials meet Life».
Das neue Standardwerk soll Schluss machen mit dem «babylonischen Sprachgewirr», das derzeit noch in der Nanoforschung ...
Bei rheumatischen Erkrankungen erlauben moderne bildgebende Verfahren weit mehr als nur die Darstellung der knöchernen Gelenkstrukturen.
Mit funktionellen Untersuchungsmethoden wie der hochauflösenden Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) können pathologische Knochenumbauvorgänge bereits sehr früh nachgewiesen werden, mitunter schon zu einem Zeitpunkt, zu dem selbst die MRT-Diagnostik noch unauffällig ist. Eine Studie der Universitätsradiologie Düsseldorf, die jetzt auf dem 93. Deutschen Röntgenkongress vorgestellt wurde.
In der Rheumatologie hat sich in den letzten ...
Wirkmechanismus eines der ältesten Arzneimittel der Menschheit aufgeklärt
Rizinusöl ist vor allem als effektives Abführmittel bekannt, wurde aber auch bereits in der Antike bei Schwangeren zur Förderung der Wehentätigkeit eingesetzt.
Erst jetzt ist es Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung gelungen, die entscheidenden Details des Wirkmechanismus zu entschlüsseln. Verantwortlich ist demnach ein Rezeptor mit dem Namen EP3 auf ...
Pünktlich zum morgigen Weltschildkrötentag wird die Artenliste der Panzerträger um zwei Namen reicher.
Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Dresden haben gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam zwei neue Arten der afrikanischen Gelenkschildkröte identifiziert. Die zugehörige Studie ist kürzlich im Fachjournal „Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research“ erschienen.
Gelenkschildkröten sind die Bewegungskünstler unter den landlebenden Schildkröten. Aufgrund eines Scharniers im Rückenpanzer können die in Afrika ...
Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.
„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...
Anzeige
Anzeige

Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
Researchers Improve Fast-Moving Mobile Networks
22.05.2012 | Kommunikation Medien
New microscope uses rainbow of light to image the flow of individual blood cells
22.05.2012 | Medizintechnik
Bericht zum Lachsmanagement: Die BLE auf der NASCO-Jahrestagung
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Plagiate und wissenschaftliches Fehlverhalten
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Der IdeenPark weckt Begeisterung für Technik
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten