Forskere ved University of Pennsylvania School of Medicine har oppdaget hvordan et protein som kalles Pmel17 er sortert etter pigment cellene i huden og øye å lage en fiber matrise som etterhvert sequesters melanin, mørkt pigment som finnes i hud, hår og øyne.
Forstå den molekylære trinn før fiber dannelse - og når denne prosessen går galt - kan føre til en bedre forståelse av melanom og Alzheimers sykdom. Pmel17 er et stort mål i immunsystemet i dagens anti-melanom immunotherapies. Michael S. Marks, PhD, førsteamanuensis i patologi og laboratoriemedisin, og kolleger publiserte sine funn i forrige utgave av Developmental Cell .
Marks studier protein sortering - bestemme hvordan proteiner blir levert til riktig organelle, eller subcompartments, i cellen. Han undersøker dette grunnleggende prosessen i pigmentceller, spesielt sortering til melanin oppbevaringsrommet kalt melanosome. Melanin er vanligvis lagret av cellen i melanosomer fordi bygge opp utenfor melanosome kan føre til celledød.
I pigment-produserende celle, kalt melanocyte, melanin er fastsatt på en fibrøs matrise laget av Pmel17. Annet arbeid fra Marks lab og medarbeidere viste at strukturen av Pmel17 ligner amyloid protein, et av kjennetegnene på Alzheimers sykdom plakk. Ved hjelp av mus og menneskelig melanom celler, studier Merkene lab også melanocyttene for patologiske tilstander forbundet med mutasjoner langs protein-sortering prosess.
"Det er ingen bevis for at Pmel17 per se vil initiere patologiske cellulære strukturer, men nyere forskning fra vårt laboratorium viser at hvis vi ser på strukturen i fibrene består av Pmel17, har den alle de biofysiske egenskapene til amyloid," forklarer Marks. "Pmel17 fungerer i en fysiologisk kapasitet på samme måte som amyloid funksjoner i en patologisk kapasitet."
Før fibrene er lagt ned, endosomes forskerne funnet i Developmental Cell studien at Pmel17 passerer gjennom en rekke avdelinger kalt, mye måten proteiner som er merket for degradering gjøre. De bestemte at denne prosessen også skjer i ikke-pigment celler. Denne oppdagelsen viser at sortering ikke er en melanocyte-spesiell prosess; sortering fenomenet er en generell en.
Andre forskere har funnet ut at Alzheimers forløper protein, prionproteinet (ansvarlig for Creuztfeldt-Jakobs sykdom, kugalskap, og Kuru), og forløperne til flere familiær amyloid sykdommer alle passere gjennom én type endosome. "Dette kan være en generell tilhører en klasse av amyloids - og det faktum at prosessen skjer i ikke-pigment celler betyr at det også kan skje i nevroner eller epitelceller hvor disse amyloids føre til problemer," sier Marks.