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El sumoylation llamado proceso regula el canal dominante del ión

Los investigadores en la Universidad de Chicago han encontrado que un proceso biológico recientemente descubierto conocido como sumoylation -- hasta ahora probablemente active solamente en el núcleo -- también ocurre cerca de la superficie de la célula donde regula por lo menos una y posiblemente muchas clases de proteínas, ofrecer un objetivo nuevo para el revelado de nuevas drogas.

El descubrimiento, publicado en la aplicación del 8 de abril de 2005 la célula del gorrón, contesta a una pregunta que data de los años 50: ¿Cómo las células controlan el movimiento del fondo de los iones del potasio a través de la membrana celular? Este proceso es importante porque el flujo de los iones del potasio determina si las células “excitables” en el cerebro, el corazón y los músculos esqueléticos “fuego,” enviando los impulsos nerviosos que se convierten en pensamientos, latidos del corazón y clavadas del baloncesto.

“Encontramos que un proceso pequeño-estudiado llamó el sumoylation, asociado previamente a las proteínas nucleares, somos activos y esencial fuera del núcleo en la membrana de plasma,” dijo el estudio Steven Goldstein autor, M.D., Ph.D., profesor y presidente de la pediatría y director del instituto para las ciencias pediátricas moleculares en la Universidad de Chicago. “Esto agrega un nuevo capítulo al libro de cómo las células controlan la función del canal del ión: articulación reversible del péptido.”

Los canales del ión están en cada célula en el cuerpo humano. Son túneles rigurosamente controlados a través de las barreras de la membrana que esperan en los contenidos de célula, separando la célula del mundo exterior. Los canales del ión permiten que los iones tales como potasio, sodio y calcio fluyan hacia adentro y fuera y así que son reguladores dominantes de muchos procesos fundamentales en biología.

Los “iones son el dinero en circulación del mundo celular,” Goldstein explicado. Las “células cerco algunos iones, otros que descargan. Se salvan, están gastados, e intercambiados los iones.”

“Solvencia celular,” él agregó, “la capacidad de responder a los estímulos que son vida, está todo sobre el equilibrio entre los iones interior y exterior cada célula. El repartir gradual fuera o la afluencia súbita de iones a través de los canales del ión es la base para esas actividades celulares que nos den pensamientos, miras, gustos, sonidos y nuestra capacidad de movernos.”

“Por lo tanto,” él agrega, las “células controlan estas acciones tan cuidadosamente como miramos nuestras finanzas, que es porqué tan muchas de las mediaciones más potentes nosotros utilizan para cuidar para el canal del ión del objetivo uno u otro de nuestros pacientes.”

Las personas de Goldstein descubrieron el tipo de canal del ión conocido como canales del potasio del fondo (o fuga) en células de levadura en 1995 y en moscas del vinagre en 1996. Aunque la fuga del potasio primero fuera descrita en los años 50 en que fue reconocido para controlar la excitación de nervios, la razón de la fuga no había sido entendida previamente.

La primera copia humana de este canal, K2P1, generó mucho entusiasmo, Goldstein dijo, pero nadie podría aprender mucho sobre él porque parecía siempre ser mudo. “Esto desalentó a mucha gente.”

El problema era que un cierto mecanismo ocultado imponía silencio al canal, tapando la tubería, pero ningún método sabido de regla del canal parecía estar implicado.

Goldstein y los colegas comenzaron a sospechar el sumoylation [SUE-segar-e-ENDECHA-evite]. En este proceso, una enzima sujeta un pequeño péptido llamado SUMO (para pequeño ubiquitin-como la proteína del modificante) sobre otra proteína. La presencia de SUMO altera cómo funciona la segunda proteína.

Las personas de Goldstein primero demostraron que la enzima de Sumo-conjugación era abundante en la membrana de plasma, apenas dentro de la superficie de la célula. Mostraron después que agregó SUMO a una pieza específica del canal K2P1, y que cuando suceso éste el canal era totalmente silencioso. Cuando una diversa enzima quitó la etiqueta del SUMO, sin embargo, los iones comenzaron a fluir a través del canal.

La comprensión del papel del sumoylation permitió que las personas estudiaran el canal K2P1 por primera vez. El canal está abierto en descanso, los investigadores encontrados, y cerrados cuando se sujeta la etiqueta del SUMO. Cuando es cerrado, los iones del potasio se acumulan dentro de la célula. Cuando alcanzan un límite de alarma, la célula se prepara para la actividad, tal como transmitir un impulso de nervio.

Sumoylation se ha reconocido recientemente como mecanismo importante de la actividad celular pero hasta ahora sus 60 u-tan objetivos sabidos eran sobre todo proteínas nucleares, implicadas sobre todo en la transcripción del gen. “Las conclusión despliegan la influencia de la actividad Sumo-relacionada en biología,” Goldstein dijo, “una sorpresa grande y emocionante.”

Todavía hay mucho que no entendemos sobre este sistema, él dijo, “sino que ahora sabemos dónde observar y por qué debemos ir allí. El SUMO puede actuar muy bien en otros canales del ión que tengan todavía revelar su función porque eran silenciosos como K2P1.”

La otra llave de las proteínas de la membrana a la biología, como transportadores y receptores de la hormona, se puede también controlar por SUMO puesto que el punto de enlace está presente en esas proteínas aunque no todavía esté demostrado operar.

Las “células son fastidiosas de la manera que regulan actividad en sus bandas,” Goldstein agregó. “Nuestro trabajo muestra cómo el sumoylation controla un proceso importante en la superficie de la célula y hace alusión que puede influenciar otros.”

Los autores adicionales incluyen a co-primer Sindhu Rajan autores e instalación de Leigh, así como Michael Rabin y Margaret Butler, todo del instituto para las ciencias pediátricas moleculares en la Universidad de Chicago. “Soy orgulloso de las personas,” Goldstein acentué. “Son colaboradores notables, dedicados profundamente y simplemente elegante.”