Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Stay of execution

26.01.2009
A new twist on an old technique helps researchers identify proteins with a regulatory ‘death sentence’

Anzeige

The targeted destruction of specific proteins is an important means of regulation for many cellular pathways. This is typically managed through the process called ubiquitination, in which doomed proteins are chemically marked for entry into a degradation pathway by protein complexes known as ubiquitin ligases.


“Although the identification of substrates is essential for our understanding of cellular regulatory mechanisms involving ubiquitination, identifying them is quite difficult,” explains Tsutomu Kishi of the Advanced Science Institute in Wako, whose work on ubiquitin ligase target recognition via subunits known as ‘F-box proteins’ has been impeded by the limitations of existing tools for protein–protein interaction analysis.

One popular method is the ‘two-hybrid’ system, which uses a gene-activating protein that has been split into two pieces: one capable of binding to a target DNA sequence, and one capable of inducing activation. The first piece is fused to a ‘bait’ protein, while the second piece is fused to various ‘prey’ proteins; both bait and prey are then introduced into yeast cells with an indicator gene containing an appropriate binding site for the bait. The indicator is only turned on if the DNA-binding domain and gene activation domain become linked via prey–bait interaction, making it easy to identify such associations.

When working with ubiquitination targets, however, prey fusions are in danger of being marked for rapid destruction by the host cell before interactions can be detected. Kishi and colleagues therefore modified the assay so that it could be performed under conditions in which the relevant degradation pathways are disabled, enabling straightforward two-hybrid analysis of substrates from these pathways1.

Kishi’s team applied their method to Cdc4, a component of the SCFCdc4 ubiquitin ligase complex. They identified four interacting partners, but focused on Swi5, a protein that stimulates production of SIC1, a regulator that inhibits onset of S phase—and also a ubiquitination target. Subsequent experiments revealed that SCFCdc4 mediates a two-pronged process of SIC1 downregulation by first reducing levels of the activator protein Swi5, and then by inducing direct degradation of SIC1 itself.

These findings offer valuable insights into the regulation of the cell cycle and illustrate an important ‘indirect’ mechanism for ubiquitination-based regulation of protein levels via the targeting of relevant gene activators for destruction. They also demonstrate the effectiveness of a strategy that could be generalized for identifying other ubiquitination targets. “This methodology is widely applicable,” says Kishi, “and in collaboration with other groups, we have succeeded in identifying targets of other F-box proteins.”

Reference

1. Kishi, T., Ikeda, A., Koyama, N., Fukada, J. & Nagao, R. A refined two-hybrid system reveals that SCFCdc4-dependent degradation of Swi5 contributes to the regulatory mechanism of S-phase entry. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 105, 14497–14502 (2008).

Saeko Okada | Quelle: ResearchSEA
Weitere Informationen: www.rikenresearch.riken.jp/research/628/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center

nachricht Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Im Focus: Mikroben kennen nur eine Konstante: Veränderung!


Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.

„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...

Im Focus: Schnelles Korallensterben


Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen

Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.

Jetzt ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Komplexität beherrschen

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik

Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen

23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Nea Kameni volcano movement captured by Envisat

23.05.2012 | Geowissenschaften

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Exklusive Kontakte beim Investforum

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp