复活古老的蛋白质伙伴揭示了蛋白质调节的起源

通过重现两种蛋白质的古老历史，研究人员瞥见了具有十亿年历史的分子伙伴关系的起源。

生物化学家 Dorothee Kern 和她的同事们重建了两种细胞分裂蛋白的灭绝形式，然后在实验室中观察一种促进另一种的活性。研究人员在 2 月 21 日的《科学》杂志上报道说，Kern 的团队观察到的情况代表了两种蛋白质以这种方式相互作用的最早已知实例。

这种称为变构调节的相互作用发生在许多现代蛋白质之间，但“这种特征如何进化是未探索的领域，”克恩说。千百年来，变构调节已成为细胞不可或缺的工具。Kern 解释说，随着细胞发展出更精细的蛋白质活动网络，它们需要更细微的控制来调整它们。

“变构调节可以说是高等生物发展中最大的进化步骤，”她说。

Kern 是布兰代斯大学霍华德休斯医学研究所 (HHMI) 的研究员，他想揭示蛋白质和其他分子如何以原子分辨率实时协同工作。查明蛋白质在发送细胞信号、与其他分子结合或启动化学反应时的行为方式，可以为科学家提供药物发现的新窗口。

克恩选择研究一种名为 Aurora A 的蛋白质，因为它在细胞分裂中至关重要——异常会导致癌症生长——而且因为它被一种叫做 TPX2 的蛋白质伙伴激活。

在细胞分裂过程中，Aurora A 有助于在子细胞之间平均分配染色体。TPX2 与 Aurora A 的一个“变构位点”结合——与蛋白质活性位点分开的一个位点。然后，TPX2 将 Aurora A 带到作用位点并将蛋白质切换到高速档。克恩想知道这两种蛋白质的伙伴关系是如何演变的。

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