研究員查找可能的方式通過重編程序酵母蛋白質解開 misfolded 蛋白質

Published on January 17, 2014 at 5:47 AM · No Comments

在腦疾病中心例如筋萎縮性側部硬化症 (ALS),老年癡呆症,并且帕金森病是 misfolding 的蛋白質,誤解蛋白質無法執行他們的正常功能。 當前,沒有已知的方式撤消蛋白質 misfolding。

但是詹姆斯短, Ph.D。,生化和生物物理學副教授,在 Perelman 醫學院,賓夕法尼亞大學,找到一個可能的方式通過 「重編程序」 Hsp104 解開 misfolded 蛋白質,公用酵母蛋白質。 這個工作在細胞本週被發布了。

Hsp104 是 「婦女」蛋白質,協助解決適當形成和發揮作用其他蛋白質複雜的一。 雖然 Hsp104 是其中一在這個行星的最公用的蛋白質,它有沒有模式在人或動物。

「我們不知道動物為什麼丟失 Hsp104 的基因,但是同時,我們想知道: 『有沒有一個治療機會在這中?』」要求更短。 「可以我們添加它作為製造混亂的技術對抗分析有些疾病 misfolding 的蛋白質?」

在早先研究中,更短的實驗室設立 Hsp104 的自然版本是活躍的 neurodegenerative 蛋白質例如阿爾法synuclein。 「我們用帕金森病匯率設計表示通配型的蛋白質并且觀察了有利表現型」,解釋更短。 「但是通配型的蛋白質就是不運作以及我們會想要」。

在本研究中,這個小組篩選 Hsp104 變形大圖書館查找可能維護的版本蛋白質結構和破壞 misfolded 叢。 「幾個變形幸虧地從可能抑制有毒與 misfolded 和被聚集的 FUS、 TDP-43 和阿爾法synuclein 疾病蛋白質相關在酵母,雖然同樣提高適當的蛋白質功能」的我們的屏幕出來他補充說。

第一次那設計的酵素顯示抑制在一個多細胞性的動物的 neurodegeneration 更短的小組與人合作 Caldwell 實驗室在阿拉巴馬的大學測試 Hsp104 在蠕蟲 C. elegans 的變形和查找阿爾法synuclein 有毒明顯搶救。

「這是非常扣人心弦的,儘管沒有知道搶救的 neurodegeneration 和同時 misfolding 反向的蛋白質的作用者」,附註第一位作者 Meredith Jackrel, Ph.D。,一個博士後在這個更短的實驗室。 「沒人的一定設法重編程序現有的蛋白質設法完成該任務」。

更短的被識別的 Hsp104 捲起捲中間域作為影響其能力的一主要區功能作為婦女,注意到,在此域的較小變化看上去有廣泛潛在打開分子的蛋白質叢猛擊的功能。 他建議 Hsp104 中間域發揮作用很像一臺電子電容器,存儲蛋白質的有利可能性。 中間域結構的一個表面上小的調整,以及分子的其他部分例如這個毛孔循環,可能解開驚奇的治療功率。

当該功率現在被展示在相對地原始蠕蟲種類,小組的下一個步驟將將移動向在鼠標的一個更加複雜的動物設計,介紹外部蛋白質的副作用到有機體也許是關心。

更短解釋除 Hsp104 declumping 的功能外, 「另一個專業目標從生物工藝學觀點是做在什麼的被調整的 Hsp104 特定它瞄準,因為我們當時有似乎從事全面的所有變形。 那不是什麼您為治療想要,因為也許有目標作用」。

他強調說,雖然他的蛋白質改建途徑不是治療或實用的處理 neurodegenerative 疾病的,它是主要第一步往該最終目標并且顯示該叢猛擊 -- 什麼以前是認為的不可能的 -- 在伸手可及的距離內,添加, 「我們定義了達到在一個簡單的模型系統的凝塊猛擊的活動是可能的。 這個挑戰是今後從那裡移動它」。

來源 Penn 醫學

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