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O sumoylation chamado processo regula o canal chave do íon

Os pesquisadores na Universidade de Chicago encontraram que um processo biológico recentemente descoberto conhecido como o sumoylation -- até aqui provavelmente active somente no núcleo -- igualmente ocorre perto da superfície da pilha onde regula pelo menos uma e possivelmente muitos tipos das proteínas, fornecer um alvo novo para a revelação de drogas novas.

A descoberta, publicada na introdução do 8 de abril de 2005 da pilha do jornal, responde a uma pergunta que data dos anos 50: Como as pilhas controlam o movimento do fundo de íons do potássio através da membrana de pilha? Este processo é importante porque o fluxo de íons do potássio determina se pilhas “excitáveis” no cérebro, no coração e nos músculos esqueletais “incêndio,” mandando os impulsos nervosos que se transformam pensamentos, pulsação do coração e húmidos do basquetebol.

“Nós encontramos que um processo pequeno-estudado chamou o sumoylation, associado previamente com as proteínas nucleares, somos activos e essencial fora do núcleo na membrana de plasma,” disse o estudo Steven Goldstein autor, M.D., Ph.D., professor e presidente da pediatria e director do instituto para ciências pediatras moleculars na Universidade de Chicago. “Isto adiciona um capítulo novo ao livro de como as pilhas controlam a função do canal do íon: enlace reversível do peptide.”

Os canais do íon estão em cada pilha no corpo humano. São túneis firmemente controlados através das barreiras da membrana que realizam nos índices de pilha, separando a pilha do mundo exterior. Os canais do íon permitem que os íons tais como o potássio, o sódio e o cálcio fluam dentro e para fora e assim que são reguladores chaves de muitos processos fundamentais na biologia.

Os “íons são a moeda do mundo celular,” Goldstein explicado. As “pilhas recolhem alguns íons, outro que se descarregam. Os íons são armazenados, gastados, e trocados.”

“Solvibilidade celular,” adicionou, “a capacidade para responder aos estímulos que são vida, é toda sobre o balanço entre íons interior e parte externa cada pilha. Doling gradual para fora ou o influxo repentino dos íons através dos canais do íon são a base para aquelas actividades celulares que nos dão pensamentos, vistas, gostos, sons e nossa capacidade se mover.”

“Conseqüentemente,” adiciona, as “pilhas controlam estas acções tão com cuidado como nós olhamos nossas finanças, que é porque tão muitas das mediação as mais poderosos nós se usam para se importar com o canal do íon do alvo um ou outro dos nossos pacientes.”

A equipe de Goldstein descobriu o tipo de canal do íon conhecido como os canais do potássio do fundo (ou o escape) em pilhas de fermento em 1995 e em moscas de fruto em 1996. Embora o escape do potássio fosse descrito primeiramente nos anos 50 em que se reconheceu para controlar a excitação dos nervos, a razão para o escape não tinha sido compreendida previamente.

O primeiro clone humano deste canal, K2P1, gerou bastante excitamento, Goldstein disse, mas ninguém poderia aprender muito sobre ele porque pareceu sempre ser mudo. “Isto desanimou muitos povos.”

O problema era que algum mecanismo escondido silenciava o canal, obstruindo o encanamento, mas nenhum método conhecido do regulamento do canal pareceu ser envolvido.

Goldstein e os colegas começaram a suspeitar o sumoylation [Sue-segar-e-CONFIGURAÇÃO-evitar]. Neste processo, uma enzima anexa um peptide pequeno chamado SUMO (para pequeno ubiquitin-como a proteína do modificador) em uma outra proteína. A presença de SUMO altera-se como a segunda proteína funciona.

A equipe de Goldstein demonstrou primeiramente que a enzima deconjugação era abundante na membrana de plasma, apenas dentro da superfície da pilha. Mostraram em seguida que adicionou o SUMO a uma peça específica do canal K2P1, e que quando este aconteceu o canal era inteiramente silencioso. Quando uma enzima diferente removeu a etiqueta do SUMO, contudo, os íons começaram a fluir através do canal.

Compreender o papel do sumoylation permitiu que a equipe estudasse o canal K2P1 pela primeira vez. O canal está aberto em repouso, os pesquisadores encontrados, e fechados quando a etiqueta do SUMO é anexada. Quando é fechado, os íons do potássio acumulam-se dentro da pilha. Quando alcançam um nível de ponto inicial, a pilha está aprontada para a actividade, tal como transmitir um impulso de nervo.

Sumoylation tem sido reconhecido recentemente como um mecanismo importante da actividade celular mas até aqui seus 60 ou-assim alvos conhecidos eram primeiramente proteínas nucleares, envolvidas na maior parte na transcrição do gene. “Os resultados expandem a influência de actividade SUMO-relacionada na biologia,” Goldstein disse, “uma grande e surpresa emocionante.”

Há ainda muito que nós não compreendemos sobre este sistema, disse ele, “mas agora nós sabemos onde olhar e por que nós devemos ir lá. O SUMO pode muito jorrar acto em outros canais do íon que têm para revelar ainda sua função porque eram silenciosos como K2P1.”

A outra chave das proteínas da membrana à biologia, como transportadores e receptors da hormona, pode igualmente ser controlada pelo SUMO desde que o local obrigatório esta presente naquelas proteínas embora provado não ainda se operar.

As “pilhas são fastidiosos na maneira que regulam a actividade em suas beiras,” Goldstein adicionou. “Nosso trabalho mostra como os controles do sumoylation um processo importante na superfície da pilha e sugerem que pode influenciar outro.”

Os autores adicionais incluem co-primeiro Sindhu Rajan autores e planta de Leigh, assim como Michael Rabin e Margaret Butler, tudo do instituto para ciências pediatras moleculars na Universidade de Chicago. “Eu sou orgulhoso da equipe,” Goldstein sublinhei. “São colaboradores notáveis, dedicados profundamente e apenas espertos liso.”