FANCD2–FANCI는 DNA를 감시하고 이중 가닥에서 단일 가닥으로의 접합부를 인식합니다 Abstract DNA 교차결합은 DNA 복제를 차단하며, 이는 Fanconi anaemia 경로에 의해 복구됩니다. FANCD2–FANCI (D2–I) 단백질 복합체는 이 과정에서 중심적인 역할을 하며, 병변 주변에서 DNA 절개를 조정하여 복구를 시작합니다. 그러나 D2–I는 DNA 복구에서 더 일반적인 역할을 하며, 비정상적인 분해로부터 멈춘 복제 포크를 보호하는 역할도 합니다. 현재로서는 DNA 교차결합이 어떻게 인식되며 D2–I가 복제 포크 보호에서 어떻게 기능하는지가 불분명합니다.여기서 우리는 single-molecule imaging을 사용해 D2–I가 이중 가닥 DNA에 결합하여 확산하는 슬라이딩 클램프임을 보여줍니다. 특히, 슬라이딩하는 D2–I는 단일 가닥–이중 가닥 (ss–ds) DNA 접합부와 마주칠 때 멈추는데, 이러한 구조는 복제 포크가 DNA 병변에 멈췄을 때 생성됩니다. cryogenic ...

dsRNA 형성은 선호적인 nuclear export와 유전자 발현을 유도한다 Abstract mRNA가 핵에서 전사되고 처리된 후, 번역을 위해 세포질로 export됩니다. 이 export는 효모 Saccharomyces cerevisiae에서는 export 수용체 이합체 Mex67–Mtr2에 의해 매개되며, 인간에서는 TAP–p15에 의해 매개됩니다. 흥미롭게도, 많은 긴 비암호화 RNA (lncRNA)도 핵을 떠나지만, 이들이 왜 세포질로 이동하는지는 현재까지 명확하지 않습니다. 이 연구에서는 antisense RNA (asRNA)가 helicase Dbp2를 통해 상보적인 가닥과 결합하여 mRNA export를 가속화함을 보여줍니다. 이러한 이중 가닥 RNA (dsRNA)는 단일 가닥 RNA (ssRNA)보다 더 높은 수용량과 Mex67 export 수용체에 대한 친화도를 가지고 있기 때문에 export를 지배합니다. 이런 방식으로, asRNA는 유전자 발현을 증진시키며, 이는 세포에 유익합니다. 이는 특히 발현 프로그램이 변경될 때 ...

Lipoprotein(a) 형성을 억제하는 강력한 소분자 억제제의 발견 Abstract Lipoprotein(a) (Lp(a))는 저밀도 지단백(LDL) 입자와 아포지단백(a) (apo(a))의 상호작용으로 형성되는 지단백 입자이며, 독립적인 심혈관 질환 위험 요인으로 알려져 있습니다. Apo(a)는 먼저 Kringle IV (KIV) 7과 8 도메인을 통해 LDL의 아포지단백 B-100 (apoB-100)의 라이신 잔기에 결합한 후, apo(a)와 apoB-100 사이에 이황화 결합이 형성되어 Lp(a)를 생성합니다. 해당 연구를 통해 Lp(a) 형성의 첫 번째 단계를 apo(a) KIV7-8과의 소분자 상호작용으로 억제할 수 있음을 밝혔습니다. 연구 결과, apo(a) KIV7-8에 결합하는 화합물을 발견하였고, 화학적 최적화와 다중 결합력(multivalency)을 적용하여 Lp(a) 형성을 억제하는 매우 강력한 화합물을 개발했습니다. 프로토타입 화합물과 강력한 다중 결합 억제제인 LY3473329 (muvalaplin)을 경구 투여한 결과, 형질전환 생쥐와 코주부원숭이에서 ...

Arabidopsis의 내열성에 필요한 온도 센서 TWA1 Abstract 과도한 온도에 노출된 식물은 생리적 도전에 대처하고 장기적인 적응을 촉진하기 위해 열 스트레스 반응을 활성화합니다. 그러나 세포 온도를 감지하여 내열성을 유도하는 메커니즘은 아직 명확하지 않습니다.이 연구에서는 TWA1이 기본적이고 획득된 내열성에 필요한 온도 감지 전사 조절 인자임을 보여줍니다. 높은 온도에서 TWA1은 그 구조를 변화시키며, 억제자 복합체 형성을 위해 JASMONATE-ASSOCIATED MYC-LIKE (JAM) 전사 인자, TOPLESS (TPL), TOPLESS-RELATED (TPR) 단백질과 물리적으로 상호작용할 수 있게 합니다. TWA1은 아미노 말단의 매우 가변적인 영역을 통해 기능하는 중요한 온도 감지 역할을 하는 본질적으로는 무질서한 단백질로 예측됩니다. 높은 온도에서 TWA1은 nuclear subdomain에 축적되며, JAM2 및 TPL과의 물리적 상호작용은 이 nuclear subdomain에 ...

생리학적 온도가 TRPM4 ligand 인식 및 개폐에 미치는 영향 Abstract 온도는 특히 온도 민감성을 가진 단백질에서 거대분자의 기능에 깊은 영향을 미칩니다. 그러나 비생리학적 온도에서 일반적으로 수행되는 생물물리학적 연구에서는 그 영향을 종종 간과하여 메커니즘 및 약리학적 통찰력에 부정확함을 초래할 수 있습니다. 이 연구에서는 온도 민감한 Ca2+-활성화 이온 채널인 TRPM4의 구조와 기능에서 온도 의존적인 변화를 보여줍니다. single-particle cryo-electron microscopy를 사용하여 생리학적 온도에서 준비된 TRPM4를 연구함으로써, 낮은 온도에서 관찰된 것과는 다른 'warm' 형태를 확인했습니다. 이 형태는 세포 내 도메인의 온도 의존적인 Ca2+ 결합 부위에 의해 형성되며, 생리학적 맥락에서 TRPM4 기능에 필수적입니다. 우리는 decavanadate (양성 조절제)와 ATP (억제제)로 예시된 ligand가 생리학적 온도에서 낮은 온도와 ...

최초의 MKK4억제제는 간 재생을 향진 시키며 간 부전을 예방한다 Abstract 간 질환은 전 세계적으로 연간 200만 명 이상의 사망을 초래하는 대표적인 질환입니다. 급성 혹은 만성으로 손상된 간은 무한한 재생 잠재성을 가지고 있는 건강한 간과 달리 특정 간 미세 환경 의 손상으로 인해 간 세포 재생 능력이 약화된 변화가 발생합니다. 최근 우리는 간 세포 재생의 주요 조절자로 이중 특이성 키나제(Kinase) MKK4를 발견했습니다. MKK4는 MAP2 키나제이며, 스트레스 활성화 단백질 키나제(SAPK)/미토젠 활성화 단백질 키나제(MAPK) 신호 네트워크의 일부이며 세포가 다양한 스트레스 자극에 노출될 때 활성화됩니다. MKK4의 짧은 헤어핀 RNA(shRNA)에 의한 침묵은 MKK7 및 JNK1을 통해 SAPK 신호를 주로 재 활성화하여 ATF2 및 ELK1에 의한 하류 ...

Tip cell 전문화에 의한 Brain-speciric 혈관형성 메커니즘 Abstract 척추동물의 장기는 지역적으로 적응된 혈관을 필요로 합니다. 이러한 장기 특이 혈관 전문화의 획득은 종종 장기 혈관화 과정과 분자적으로 관련이 없다고 여겨집니다. 여기서는 이 모델과 대립하여, 우리는 뇌 특이적 혈관형성을 위한 분자 메커니즘을 밝혀내었습니다. 이는 잘 알려진 blood–brain barrier maturation 신호인 Wnt7a/b ligand의 조절 하에 작동합니다. 이 조절 메커니즘은 뇌 내피세포에서 풍부하게 발현되는 Mmp25에 의존합니다. Zebrafish 에서의 CRISPR-Cas9 mutagenesis를 통해, 이 미지의 당체 결합 표방인 matrix metalloproteinase가 뇌 표면을 덮는 뇌 복막 기저막을 횡단하는 tip cell에서 선택적으로 필요함을 밝혀냈습니다. Mmp25는 기계적으로, 중심 나선 부분의 짧은 비콜라겐 영역 내에서 뇌 침습 능력과 병적 진입 ...

DHX9 stress granule에 의한 RNA 손상 구획화 Abstract 생물 분자들은 스트레스 상황에서 손상을 입는데, 이때 손상을 나누는 것은 세포의 중요한 생존 전략입니다. 이 연구에서는 DHX9 dsRNA helicase로 표시된 독특한 stress granule (SG)를 확인했습니다. 이 SG는 자외선 (UV) 유도 RNA 손상을 구획화하지만 DNA 손상에 대해서는 아닙니다. 우리의 FANCI 기술에 의하면, DHX9 SG는 손상된 intron RNA로 풍부하게 구성되어 있으며, 이는 mature mRNA로 이루어진 고전적인 SG와 대조됩니다. 자외선 노출은 RNA crosslinking damage를 일으키고, intron splicing과 decay를 방해하며, 딸 세포 내에서 DHX9 SG를 유발합니다. DHX9 SG는 세포 생존을 촉진하고, dsRNA 관련 면역 반응과 번역 중단을 유도하여, 이를 고전적인 SG와 구별합니다. DHX9는 DHX9 SG 내 ...

신경퇴행에 돌연변이를 가진 E3 ligase에 의한 스트레스 반응 억제 Abstract 스트레스 반응 경로는 세포 및 조직의 안정성을 보호하기 위해 불리한 상태를 감지하고 완화시키지만, 장기간 활성화되면 세포자살과 기관의 건강을 파괴할 수 있습니다. 어떻게 스트레스 반응이 적절한 시간과 장소에서 끄는지에 대한 이해는 여전히 미흡합니다. 이 연구에서는 미토콘드리아 단백질 수송 스트레스에 대한 세포 반응을 침묵시키는 유비퀴틴 의존 메커니즘을 보고합니다. 이 과정에 중요한 역할을 하는 것은 통합 스트레스 반응의 침묵 요소(SIFI)로, 미토콘드리아 전구체와 스트레스 반응 성분을 모두 분해하는 과정에서 변이된 대형 E3 ligase 복합체입니다. 단백질의 localization과 안정성을 동등하게 코딩하는 이중 기능성 하위 모티브를 인식하여 SIFI 복합체는 특정 스트레스 조건이 해결된 후에 일반적인 스트레스 반응을 ...

생명체의 유전 코드에 α,α-distributed & β-linked monomers를 추가하다 Abstract 생명체의 세포 내 *유전 부호(genetic code)는 수백 가지의 비천연 아미노산(non-canonical amino acids)을 단백질에 부위별로 통합할 수 있도록 재조정되었으며, 코돈 조합을 통해 non-canonical polymers와 macrocyclic peptides 및 depsipeptides의 합성을 가능하게 합니다. 현재 유전 코드의 확장 및 재프로그래밍을 위해 필요한 새로운 monomers를 아실화(acylate)할 수 있는 orthogonal aminoacyl-tRNA synthetases를 공학적으로 합성하는 방법은 translational readouts에 의존하므로, monomers가 ribosome substrates 상태에서만 합성이 가능합니다.*Orthogonal synthetases는 non-canonical monomers(ncMs)가 좋지 않은 리보솜 기질일 경우 orthogonal tRNAs를 아실화할 수 없으며, ncMs를 orthogonal tRNA에 아실화할 수 없는 경우 리보솜은 ncMs를 중합할 수 없습니다. 이러한 상호 의존성은 생명체 내 translation이 가능한 범위를 ...