Known knowns, kendte ubekendte, ukendte ubekendte og spredning af videnskabelig forskning “

I februar 2002, Donald Rumsfeld, den daværende AMERIKANSKE forsvarsminister, udtalte i et Forsvar Afdeling briefing: ‘Der er kendt knowns. Der er ting, vi ved, som vi ved. Der er kendte ukendte. Det vil sige, der er ting, som vi nu ved, at vi ikke ved. Men der er også ukendte ukendte. Der er ting, vi ikke ved, vi ikke ved.,’Som et resultat blev han næsten universelt lampooned, da mange mennesker oprindeligt troede, at udsagnet var vrøvl. Imidlertid, omhyggelig undersøgelse af udsagnet afslører, at det giver mening, faktisk eksisterede begrebet ukendt ukendt længe før Donald Rumsfeld gav det et nyt publikum.meget videnskabelig forskning er baseret på at undersøge kendte ukendte. Med andre ord udvikler forskere en hypotese, der skal testes, og i en ideel situation er eksperimenter bedst designet til at teste nulhypotesen., I starten ved forskeren ikke, om resultaterne vil understøtte nulhypotesen eller ej. Det er imidlertid almindeligt for forskeren at tro, at det resultat, der opnås, vil være inden for en række kendte muligheder. Lejlighedsvis er resultatet imidlertid helt uventet-det var en ukendt ukendt.

Der er mange kendte kendte kno .ns af intracellulær proteinmålretning, og som med mange forskningsområder ser det ud til, at antallet af kendte ukendte stiger parallelt., De vigtigste determinanter for målretning for at mitokondrierne er blevet fastlagt, og der er mindst fire underklasser af mitokondrie-målrettet proteiner, der indeholder forskellige målretning signaler, der er rettet til forskellige steder i mitokondrier (ydre membran, inter-membran plads, indre membran, og matrix) af forskellige mekanismer (Bolender et al., 2008; Whhelan og Glaser, 2007) (Fig. 1). Imidlertid forbliver meget ukendt, især i planter., For eksempel er der nu en række kendte ubekendte som følge af en tidligere ukendt ukendt: eksistensen af proteiner duelt målrettet til både plastider og mitokondrier (Peeters og Små, 2001; Ma og Taylor, 2002; Whelan og Glaser, 2007). Vi ved nu, at dobbelt målretning mod plastider og mitokondrier forekommer som et resultat af tvetydige signalsekvenser, men vi ved ikke, hvordan disse signaler genkendes af begge organeller, når andre proteiner kun genkendes af en (Whhelan og Glaser, 2007).

papiret af Chatre et al. (2009) i dette nummer er et glimrende eksempel på forskning, der afslører ukendte ukendte. Typisk er undersøgelser af mekanikken i intracellulær proteinmålretning blevet udført ved anvendelse af proteinbiokemi, men undersøgelsen af Chatre et al. (2009) er ikke typisk., Hvis undersøgelsen havde simpelthen undersøgt mitokondrie-målretning hjælp af in vitro-oversættelse af forskellige proteiner med ændrede målretning signaler, opdaget af protein-elektroforese og immunoblotting, ville resultaterne have været en kombination af, at “ja, det konstruere mål for at mitokondrier’ og ‘nej, det konstruere behøver ikke målet at mitokondrier’. Imidlertid, fordi en cellebiologisk tilgang blev taget, så meget mere information blev indsamlet; det er kraften ved at bruge fluorescerende proteinfusioner in vivo.

Ved hjælp af en bioinformatik skærm, Chatre et al., (2009) identificerede kernekodede proteiner, der blev forudsagt, baseret på tilstedeværelsen af et spoledomæne, der skulle målrettes mod den sekretoriske vej. Imidlertid blev et af de identificerede proteiner og navngivet MITS1 målrettet mod mitokondrier, da der blev foretaget en fuld længde proteinfusion til N-terminalen af YFP (fig. 2A). MITS1, et formodet aktinbindende protein, blev også korrekt forudsagt af forskellige bioinformatiske værktøjer, der skulle lokaliseres til mitokondrier., Yderligere forsøg viste, at det forudsagte mitokondrielle målretningspeptid (mTP), rester 1-39, var tilstrækkeligt til at målrette YFP mod mitokondrier (fig. 2B). Hertil kommer, at når kun de første 11 aminosyrer af MITS1 (MITS11–11) blev fusioneret til YFP, fusion protein blev cytosolic, samme resultat fandt sted ved hjælp af de første 31 aminosyrer (MITS11–31), i overensstemmelse med kravet om et positivt ladet område i mTPs; i MITS1 dette er mod C-terminus af mTP-og indledes med en hydrofobe regionen (Fig. 2A, B). Indtil videre, så forudsigelig., Forskningen kom imidlertid ind i de ukendte ubekendte verden, da holdet startede en dybdegående udforskning af målretningsdeterminanterne i n-terminalregionen. Når MITS112-39 blev smeltet sammen med YFP, var målretning mod både ER og mitokondrier, der demonstrerede, at rester 1-11, selvom de ikke er tilstrækkelige til målretning mod mitokondrier, kan overvinde målretning mod ER. Dobbelt målretning mod mitokondrier og ER er kendt i pattedyrsceller (Huang et al., 1999; Ma og Taylor, 2002), og sker ved hjælp af N-terminal splice varianter. Det vides ikke, om wildild-type MITS1 er dobbelt målrettet., Under alle omstændigheder er en stor forskel mellem MITS1 og det dobbelte målrettede cAMP-afhængige proteinkinaseforankringsprotein, D-AKAP1, hos pattedyr, at det er de kortere former for D-akap1, dem, der mangler en ekstrem N-terminal region, der er målrettet mod mitokondrier (Huang et al., 1999).

Den ændring i MITS1 målretning som følge af ændringer i N-terminalen mTP er interessant, men hvad jeg synes er meget mere interessant, er opdagelsen af, at en enkelt distale tryptofan rest (W361) påvirker målretning. Mits1 i fuld længde smeltet til YFP viser sig kun at være målrettet mod mitokondrier, men en enkelt mutation361a-mutation (MITS1 .361a) omdirigerer proteinet til ER og Golgi (fig. 2C). Mutation361a-mutationen omdirigerer også MITS112-573 fra ER og mitokondrier til cytosol(Fig . 2C). De åbenlyse spørgsmål, der opstår, inkluderer: Hvordan påvirker denne tryptophanrest målretning?, Hvordan fører denne mutation til omfordeling af et mitokondrielt målrettet protein til ER og Golgi? Fører mutationen til øget interaktion af proteinet med er signalgenkendelsespartikler (SRP ‘ er)? Er der konkurrence om MITS1 ?361a mellem SRP ‘ erne og mitokondrielle importmaskiner?, Igen, opdagelsen af et hidtil ukendt ukendt viser os, hvor lidt vi kender, og fører til udledning af en familie af kendte ubekendte, som derefter kan løses ved traditionel hypotese, dannelse og afprøvning, lejlighedsvis kaste-op til endnu ukendte ukendte, og så cyklus fortsætter.