Белки SNARE известны как минимальный механизм слияния мембран. Чтобы вызвать слияние мембран, белки объединяются, образуя комплекс SNARE в четырехспиральном пучке, а NSF и ?-SNAP разбирает комплекс SNARE для повторного использования. В частности, NSF может связывать молекулу источника энергии, аденозинтрифосфат (АТФ), и у АТФ-связанного NSF возникает внутреннее напряжение за счет расщепления АТФ.
Этот процесс используется для приложения большой силы к комплексам SNARE, в конечном итоге разрывая их. Однако, хотя с момента открытия лауреатов Нобелевской премии прошло около 30 лет, как NSF /?-SNAP, разобравший комплекс SNARE, оставался загадкой для ученых из-за отсутствия методологии.
В недавнем выпуске журнала Science, опубликованном 27 марта 2015 года, исследовательская группа во главе с Тэ Ён Юном из отдела физики Корейского института науки и технологий (KAIST) и Рейнхардом Яном из отдела нейробиологии Институт биофизической химии Макса Планка сообщает, что NSF /?-SNAP разбирает единый комплекс SNARE, используя различные биофизические методы, состоящие из одной молекулы, которые позволяют им отслеживать отдельные белковые комплексы и манипулировать ими.
«Мы узнали, что NSF высвобождает энергию всплеском в течение 20 миллисекунд, чтобы« разорвать »комплекс SNARE на части в одноэтапной глобальной реакции развертывания, за которой немедленно следует высвобождение белков SNARE», — сказал Юн.
Раньше считалось, что NSF разбирает комплекс SNARE, раскручивая его процессивным способом. Кроме того, в значительной степени необъяснимым было, сколько циклов гидролиза АТФ требовалось и как эти циклы были связаны с разборкой комплекса SNARE.
Юн добавил: «Из нашего исследования мы обнаружили, что NSF требует гидролиза АТФ, которые уже были связаны до того, как он был присоединен к SNARE, — это означает, что для разборки комплекса SNARE достаточно только одного раунда оборота АТФ. Более того, это возможно, потому что NSF разделяет комплекс SNARE, накапливая энергию от отдельных АТФ и высвобождая ее сразу, создавая «подпружиненный» механизм."
NSF является членом семейства АТФаз, связанных с различными клеточными активностями (ААА + АТФаза), которые необходимы для многих клеточных функций, таких как репликация ДНК и деградация белка, слияние мембран, разделение микротрубочек, биогенез пероксисом, передача сигналов и регуляция генов. выражение. Это исследование добавило ценные новые идеи и подсказки для изучения белков ААА + АТФазы, которые имеют решающее значение для различных живых существ.