Gli studi identificano i geni e le piccole molecole contro le malattie conformazionali della proteina

Due studi riferiti dalla Northwestern University offrono le nuove strategie per affrontare le sfide di impedire e di trattamento delle malattie di folding proteico, quali le malattie di Alzheimer, di Parkinson e di Huntington, la sclerosi laterale amiotrofica (ALS), il cancro, la fibrosi cistica ed il diabete di tipo 2.

Per fare correttamente il suo processo all'interno della cella, una proteina in primo luogo deve profilatura nella forma adeguata. Se non fa, la difficoltà può risultare. Più di 300 malattie hanno alle loro proteine della root che misfold, cumulano e finalmente causano la disfunzione e la morte cellulari.

La nuova ricerca nordoccidentale identifica i nuovi geni e le vie che impediscono misfolding della proteina e l'aggregazione tossica, tenendo le celle in buona salute ed egualmente identifica le piccole molecole con potenziale terapeutico che riparano la salubrità alle cellule danneggiate, fornente i nuovi obiettivi per lo sviluppo della droga.

Lo studio genetico della selezione è pubblicato dalla genetica di PLoS del giornale. Il piccolo studio della molecola è pubblicato dalla biologia del prodotto chimico della natura del giornale.

“Queste scoperte sono emozionanti perché abbiamo identificato i geni che ci tengono in buona salute e piccole molecole che ci tengono in buona salute,„ ha detto Richard I. Morimoto, che piombo la ricerca. “La ricerca futura dovrebbe spiegare come queste due aree importanti interagiscono.„

Morimoto è il professore del cuoco di Gayle e di Bill di biologia nel dipartimento delle scienze biologiche molecolari e dell'istituto del riso per la ricerca biomedica nell'istituto universitario nordoccidentale di Weinberg delle arti e delle scienze. Egualmente è un Direttore scientifico del consorzio del Biomedical di Chicago.

Gli studi genetici riferiti nella genetica di PLoS sono stati intrapresi nei elegans trasparenti dell'ascaride C., che divide gran parte della stessa biologia con gli esseri umani. Il piccolo animale è uno strumento stimato della ricerca a causa di questo ed anche perché il suo genoma, o la sequenza genetica completa, è conosciuto.

Nel lavoro, Morimoto ed il suo gruppo hanno analizzato tutti circa 19.000 geni nei elegans del C. Hanno diminuito l'espressione di ogni gene uno alla volta ed hanno guardato per vedere se il gene sopprimesse l'aggregazione della proteina nella cella. Il gene ha aumentato l'aggregazione o diminuirla o non abbia effetto affatto?

I ricercatori hanno trovato 150 geni che hanno avuti un effetto. Poi hanno effettuato una serie di prove ed hanno azzerato dentro su nove geni che hanno reso tutte le proteine nella cella più sane. (Questi geni hanno avuti un effetto positivo su una serie di proteine differenti connesse con le malattie differenti.)

Questi nove geni definiscono una rete di homeostastis di memoria che protegge il proteome dell'animale (l'intero insieme delle proteine espresse dall'organismo) da danno della proteina. “Questi sono i geni più importanti,„ Morimoto ha detto. “Capendo come nove geni -- rispetto a 150 -- il lavoro è un compito trattabile.„

Nello studio chimico di biologia della natura, Morimoto ed i suoi colleghi hanno schermato quasi un milione di piccole molecole in cellule di cultura umane del tessuto per identificare quelli che riparano la capacità delle cellule di proteggersi da danno della proteina.

Hanno identificato sette classi di composti (basati sulla struttura chimica) quel che tutto migliorano la capacità delle cellule di fare i chaperon molecolari più protettivi, che ripristinano la folding proteico adeguata. I ricercatori chiamano questi regolatori di proteostasis dei composti. Hanno trovato che i composti hanno riparato la salubrità della cella ed hanno provocato la riduzione dell'aggregazione e della protezione della proteina contro misfolding. Di conseguenza, la salubrità è stata riparata quando gli animali malati sono stati trattati con le piccole molecole.

Morimoto ed il suo gruppo poi hanno condotto le analisi molecolari dettagliate di 30 molecole piccole di promessa, rappresentanti tutte e sette le classi. Hanno scoperto che alcuni composti erano molto più efficaci di altri.

“Ancora non conosciamo i meccanismi dettagliati di queste piccole molecole, ma abbiamo identificato alcuni buoni obiettivi della droga per ulteriore sviluppo,„ Morimoto ha detto.