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Nuovo modo di targeting proteine ​​esosomi - potenziale per il melanoma, il morbo di Alzheimer

I ricercatori della University of Pennsylvania School of Medicine hanno scoperto come una proteina chiamata Pmel17 è ordinato per cellule del pigmento nella pelle e degli occhi per fare una matrice di fibre che sequestra infine melanina, il pigmento scuro si trovano in pelle, dei capelli e degli occhi.

Comprendere le fasi molecolari prima della formazione delle fibre - e quando questo processo va storto - può portare a una migliore comprensione di melanoma e malattia di Alzheimer. Pmel17 è un obiettivo importante all'interno del sistema immunitario nella corrente anti-melanoma immunoterapie. Michael S. Marco, PhD, Professore Associato di Patologia e Medicina di Laboratorio, e colleghi hanno pubblicato i loro risultati nel numero di marzo di Developmental Cell .

Marchi proteina studi ordinamento - determinare in che modo le proteine ​​vengono consegnati al corretto organello, o sottocompartimenti, all'interno della cellula. Egli indaga questo processo di base nelle cellule del pigmento, in particolare di ordinamento per il comparto di storage melanina chiamato melanosoma. La melanina è normalmente memorizzati dalla cellula in melanosomi perché il suo accumulo di fuori del melanosoma può portare alla morte cellulare.

In che producono il pigmento delle cellule, chiamato il melanocita, la melanina è previsto su una matrice fibrosa fatto da Pmel17. Altri lavori dal laboratorio Marks e collaboratori hanno dimostrato che la struttura del Pmel17 è simile alla proteina amiloide, una delle caratteristiche delle placche malattia di Alzheimer. Utilizzando il mouse e le cellule di melanoma umano, il laboratorio Marks studi anche melanociti per condizioni patologiche associate a mutazioni della proteina-lungo processo di selezione.

"Non c'è alcuna prova che Pmel17 di per sé patologico avvierà strutture cellulari, ma la ricerca recente dal nostro laboratorio dimostrano che se guardiamo la struttura delle fibre composto da Pmel17, ha tutte le proprietà biofisiche di amiloide", spiega Marchi. "Pmel17 funziona in una capacità fisiologica allo stesso modo che funzioni amiloide in qualità di patologico."

Prima che le fibre sono stabilite, i ricercatori hanno trovato nello studio Developmental Cell Pmel17 che passa attraverso una serie di scomparti chiamato endosomi, quanto il modo in cui le proteine ​​sono contrassegnati per la degradazione fare. Hanno stabilito che questo processo avviene anche in non-pigmento cellule. Questa scoperta indica che l'ordinamento non è un melanocita-specifico processo; il fenomeno ordinamento è generale.

Altri ricercatori hanno scoperto che il precursore di Alzheimer proteina, la proteina prionica (responsabile per la malattia di Creuztfeldt-Jakob, la malattia della mucca pazza, e Kuru), ed i precursori di diverse malattie amiloidi familiari tutti passano attraverso un tipo di endosomi. "Questo può essere una proprietà generale di una classe di amiloidi - e il fatto che il processo avviene in cellule non-pigmento significa che può anche accadere in neuroni o cellule epiteliali dove questi amiloidi causare problemi", dice Marks.

Pmel17 e altre proteine ​​di melanociti sono ben noti antigeni tumorali in pazienti affetti da melanoma. "La cosa singolare di queste proteine, al contrario di altri antigeni tumorali, è che c'è una buona prova nei pazienti affetti da melanoma che - tramite Pmel17 - è in grado di stimolare cellule T helper, i cui antigeni sono trattati anche all'interno della cellula di proteine ​​ordinamento meccanismi", dice Marchi.

Esosomi sono le membrane speciali con le quali gli antigeni associati nella proteina-ordinamento del processo e sono derivati ​​dalle membrane degli endosomi. Quindi, se gli antigeni arrivare al endosoma destra, essi saranno inseriti in esosomi. Una volta rilasciato al di fuori della cellula, il esosomi ottenere mirati stessi alle cellule dendritiche. Esosomi poi Pmel17 traghetti e gli antigeni melanoma altre dalla cellula tumorale per il melanoma cellule dendritiche.

"Esosomi sono un argomento molto caldo oggi in immunoterapia del cancro perché le cellule dendritiche sono bravi a prenderli, elaborazione gli antigeni associati, e la loro presentazione a cellule T helper, che poi raduno il sistema immunitario per combattere il tumore."

Marks sostiene che capire come e perché il processo di selezione è richiesto per la formazione delle fibre Pmel17 probabilmente fornire ai ricercatori la possibilità di interferire con questo processo, e può quindi fornire alcuni trattamenti terapeutici o di prevenzione per malattie come l'Alzheimer e le malattie da prioni.

"Abbiamo anche mostrato un nuovo modo di targeting proteine ​​esosomi", dice Marks. "Se vogliamo saperne di più su come funziona questo processo, potremmo essere in grado di manipolare un migliore accesso antigeni tumorali alle cellule dendritiche e, forse, la loro capacità di stimolare le cellule T".

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