Alzheimer an sich Entwickeln Zu Hindern ist ein Ziel von RAPHAEL Kopan, Ph.D., Professor der Molekularbiologie und der Pharmakologie an der Washington-HochschulMedizinischen Fakultät.
Die Moospflanze (Physcomitrella-patens) studiert im Labor von Ralph S. Quatrano, Ph.D., Spencer T. Olin Professor und Stuhl der WUSTL-Fachbereich Biologie auf dem Danforth-Campus, bewegte möglicherweise Kopan in Richtung zu diesem Ziel Schritt für Schritt fort. Ist Hier wie.
Das Gen presenilin in den Säugetieren stellt die katalytische Aktivität für ein Enzym zur Verfügung, das Gamma secretase genannt wird, das zerspaltet, oder Schnitte, wichtige Proteine Kerbe, Erb4 und das stârkeartige Vorläuferprotein (APP), alle Schlüsselkomponenten von Übertragungskanälen, denen Zellen verwenden, um Funktionen während der Entwicklung zu vermitteln. Zwei Gene treten in den Säugetieren auf, in denen Veränderungen einen früheren Anfang von Alzheimer verursachen. Eins ist APP, in der ein Fragment des Proteins in den stârkeartigen Plaketten akkumuliert, verbunden mit der Krankheit. Eine Andere geläufige Site für Veränderungen wird in presenilin Proteinen (PS) gefunden. Das Enzymgamma secretase enthält PS und arbeitet, um sich die Proteine zu entledigen, die in der zellulären Membran fest sind.
Dieses Enzym mit PS an seinem Kern vermittelt zwei zelluläre Entscheidungen. Eins ist, APP und als Nebenerscheinung zu schneiden, erzeugen das falsche Peptid, das mit Alzheimer verbunden ist; das andere ist, das Kerbenprotein in Erwiderung auf spezifische Auslöseimpulse zu schneiden. Kerbe ist dann frei, den Kern von Zellen einzutragen, in denen sie teilnimmt, wenn sie normale Genexpression regeln. Ohne Kerbenaktivität hat ein Säugetier keine Möglichkeit des Lebens.
Kerbe ist ein Teil des Säugetier- Kurzstreckenübertragungskanals, und für Jahre bekannt es, um ein Arbeitsverhältnis zu PS zu haben. Jedoch ist Kerbe in den Pflanzenzellen abwesend, und presenilin Funktion in den Pflanzen blieb bis Quatranos Habilitationsforscher, Abha Khandelwal, Ph.D. mysteriös, kam in Washington-Universität an und war an Verständnissignal Transduction in den Pflanzen interessiert.
„Als Ich die Literatur suchte, wurden die Pflanzensignal Transductionsbahnen nicht sehr gut dokumentiert, wie die Säugetier- Kollegen wie Kerbe,“ Khandelwal sagte. „Unterdessen, arbeitete mein Ehemann Dilip Chandu, Ph.D., im Kopan-Labor, das interessiert wurde an Methoden, Funktionen von presenilin ohne Störung von seiner überwiegenden Substratfläche Kerbe zu studieren.“
Dieses regte Khandelwal an, nach dem PS-Gen in den Genomen von Pflanzen einschließlich das vor kurzem sequenziell geordnete Genom des Mooses (Physcomitrella-patens) zu suchen, für das das Quatrano-Labor Zugriff hatte. Zusätzlich zum bekannten Arabidopsis-presenilin fand sie das Gen in Physcomitrella und bat, „Was ist PS, der im Moos“ tut, Ist es auftretend als ein Enzym oder es hat eine andere Funktion“ „
Formung einer Zusammenarbeit
„Moos, wie Hefe, hat diese große Fähigkeit, in der Sie ein Gen wirklich auswählen und es löschen, es ändern oder es durch ein anderes Gen von jeder möglicher Quelle ersetzen können. Dieser Anflug ist, wie wir anfangen, den Wert und die Funktion eines Gens im Moos zu erkennen,“ sagte Quatrano, der ein Weltmarktführer war, wenn es das Moosgenom sequenziell geordnet erhielt. „Er ist eine ausgezeichnete Anlage, zum des Eigentums der Genfunktion experimentell deswegen zu erkennen sowie andere, die wir und ein weltweites Konsortium in den letzten Jahren entwickelt haben. „
So war Zusammenarbeit geboren. Indem es die Sachkenntnis des Teams im Kopan-Labor anzog, fuhr das Quatrano-Labor fort mit, PS im Moos zu experimentieren zu beginnen, das schließlich ein fruchtbares kombiniertes Projekt ergab, deren Ergebnisse vor kurzem in den Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften gemeldet wurden. Khandelwal fuhr fort, presenilin zu löschen, und das Ergebnis war eine offensichtliche Änderung ein Phänotypus. Das Moos, das presenilin ermangelt, schaute unterschiedlich und wuchs mit den geraden, steifen Fäden anstelle der gebogenen und verbogenen Fäden wie des Muttergesellschaftsmooses mit dem intakten presenilin Gen.
„Das darstellte, hat das Gen eine offensichtliche Funktion, die offensichtlich diese ist, benötigte nicht Kerbe. Wir gerade kennen nicht genau, was es schon ist, aber wir haben eine geprüft zu werden vorgeschlagen Hypothese,“ Quatrano sagte.
Der Phänotypus piqued Kopans Zinsen: Er sah das Potenzial des Betrachtens der Rolle von presenilin Unabhängigem der Kerbe. Khandelwal und Chandu nahmen den Phänotypus, schalteten heraus ein Säugetier- Formular von presenilin in den Phänotypus und retteten es. Ähnlich ergab das Einschieben des Moosgens in den Säugetier- Zellen die Umkehrung einige der Verluste, die durch die Tierzellen erfahren wurden, die presenilin Funktion ermangeln und bezeugte, dass die Menschen- und Moosproteine eine konservierte Evolutionsfunktion hatten.
„Im Moos, waren sie sehr nahe austauschbar,“ sagte Quatrano. „Dieses schlug, dass presenilin möglicherweise hat eine Rolle außerhalb der Kerbenbahn und Anhaltspunkte in den Säugetier- Anlagen hinsichtlich seiner Hauptrolle zur Verfügung stellt, Unabhängiger seiner Substratfläche in den Säugetier- Zellen.“ vor