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Il sumoylation chiamato trattamento regolamenta il canale ionico chiave

I ricercatori all'università di Chicago hanno trovato che un trattamento biologico recentemente scoperto conosciuto come il sumoylation -- finora probabilmente attivo soltanto nel nucleo -- egualmente si presenta vicino alla superficie delle cellule in cui regolamenta almeno una e possibilmente molti generi di proteine, fornire un obiettivo novello per lo sviluppo di nuove droghe.

La scoperta, pubblicata nell'emissione dell'8 aprile 2005 della cella del giornale, risponde ad una domanda che data dagli anni 50: Come le celle gestiscono il movimento di sfondo degli ioni del potassio attraverso la membrana cellulare? Questo trattamento è importante perché il flusso degli ioni del potassio determina se celle “eccitabili„ nel cervello, nel cuore e nei muscoli scheletrici “incendio,„ spedendo gli impulsi nervosi che si trasformano in in pensieri, in battiti cardiaci ed in successi di pallacanestro.

“Abbiamo trovato che un trattamento piccolo-studiato ha chiamato il sumoylation, precedentemente connesso con le proteine nucleari, siamo attivi ed essenziale fuori del nucleo alla membrana di plasma,„ ha detto lo studio Steven Goldstein autore, M.D., Ph.D., professore e presidente della pediatria e Direttore dell'istituto per le scienze pediatriche molecolari all'università di Chicago. “Questo aggiunge un nuovo capitolo al libro di come le celle gestiscono la funzione del canale ionico: legame reversibile del peptide.„

I canali ionici sono in ogni cella nel corpo umano. Sono tunnel ben controllati attraverso le barriere della membrana che tengono nei contenuti delle cellule, separanti la cella dal mondo esterno. I canali ionici permettono che gli ioni quali potassio, sodio e calcio escano dentro ed ed in modo da che sono regolatori chiave di molti trattamenti fondamentali nella biologia.

“Gli ioni sono la valuta del mondo cellulare,„ Goldstein spiegato. “Le celle raccolgono alcuni ioni, altri che scarichino. Gli ioni sono memorizzati, spesi e sono scambiati.„

“Solvibilità cellulare,„ ha aggiunto, “la capacità di rispondere agli stimoli che sono vita, è interamente circa il bilanciamento fra gli ioni interno ed esterno ogni cella. La distribuzione parcimoniosa graduale fuori o l'afflusso improvviso degli ioni attraverso i canali ionici è la base per quelle attività cellulari che ci danno i pensieri, le viste, i gusti, i suoni e la nostra capacità muoversi.„

“Di conseguenza,„ aggiunge, “le celle gestiscono con attenzione questi atti come guardiamo le nostre finanze, che è perché tante delle mediazioni più potenti noi usano per preoccuparsi per il canale ionico degli obiettivi uno o un altro dei nostri pazienti.„

Il gruppo di Goldstein ha scoperto il tipo di canale ionico conosciuto come i canali del potassio perdita o (di sfondo) in celle di lievito nel 1995 e nelle mosche di frutta nel 1996. Sebbene la perdita del potassio in primo luogo sia descritta negli anni 50 in cui è stato riconosciuto per gestire l'eccitazione dei nervi, la ragione per la perdita precedentemente non era stata capita.

Il primo clone umano di questo canale, K2P1, ha generato molta eccitazione, Goldstein ha detto, ma nessuno potrebbe imparare molto perché è sembrato sempre essere muto. “Questo ha scoraggiato molta gente.„

Il problema era che un certo meccanismo nascosto stava facendo tacere il canale, tappante la conduttura, ma nessun metodo conosciuto di regolamento del canale è sembrato essere compreso.

Goldstein ed i colleghi hanno cominciato a sospettare il sumoylation [Sue-falciare-e-DISPOSIZIONE-eviti]. In questo trattamento, un enzima fissa un piccolo peptide chiamato SUMO (per la piccola proteina del tipo di ubiquitin di modificatore) su un'altra proteina. La presenza di SUMO si altera come la seconda proteina funziona.

Il gruppo di Goldstein in primo luogo ha dimostrato che l'enzima diconiugazione era abbondante alla membrana di plasma, appena dentro la superficie delle cellule. Dopo hanno indicato che ha aggiunto il SUMO ad una parte specifica del canale K2P1 e che quando questo è accaduto il canale era interamente silenzioso. Quando un enzima differente ha eliminato il tag di SUMO, tuttavia, gli ioni hanno cominciato a scorrere attraverso il canale.

La comprensione del ruolo del sumoylation ha permesso che il gruppo studiasse per la prima volta il canale K2P1. Il canale è aperto a riposo, i ricercatori trovati e chiusi quando il tag di SUMO è fissato. Quando è chiuso, gli ioni del potassio si accumulano all'interno della cella. Quando raggiungono un livello di soglia, la cella è innescata per attività, come trasmissione dell'impulso nervoso.

Sumoylation recentemente è stato riconosciuto come meccanismo importante di attività cellulare ma finora i sui 60 o-così obiettivi conosciuti erano soprattutto proteine nucleari, principalmente in questione nella trascrizione del gene. “I risultati ampliano l'influenza di attività in relazione con il sumo nella biologia,„ Goldstein ha detto, “le grande e una sorpresa emozionante.„

C'è ancora molto che non capiamo circa questo sistema, disse, “ma ora conosciamo dove guardare e perché dobbiamo andare là. Il SUMO può agire molto bene su altri canali ionici che hanno ancora rivelare la loro funzione perché erano silenziosi come K2P1.„

L'altro tasto delle proteine della membrana a biologia, come i trasportatori ed i recettori ormonali, può anche essere gestito dal SUMO poiché la sede del legame è presente in quelle proteine sebbene non ancora risultato funzionare.

“Le celle sono fastidiose nel modo che regolamentano l'attività ai loro confini,„ Goldstein ha aggiunto. “Il nostro lavoro mostra come il sumoylation gestisce un trattamento importante alla superficie delle cellule e suggerisce che può influenzare altri.„

Gli autori supplementari includono co-primo Sindhu Rajan autori ed impianto di Leigh come pure Michael Rabin e Margaret Butler, tutto dall'istituto per le scienze pediatriche molecolari all'università di Chicago. “Sono fiero del gruppo,„ Goldstein ho sottolineato. “Sono collaboratori notevoli, profondamente dedicati ed appena astuto normale.„