Los estudios determinan genes y las pequeñas moléculas contra enfermedades conformacionales de la proteína

Dos estudios relacionados de la Universidad Northwestern ofrecen las nuevas estrategias para abordar los retos de prevenir y de tratar enfermedades del plegamiento de proteína, tales como enfermedades de Alzheimer, de Parkinson y de Huntington, esclerosis lateral amiotrófica (ALS), cáncer, fibrosis quística y tipo - diabetes 2.

Para hacer su trabajo correctamente dentro de la célula, una proteína primero debe doblarse en la forma apropiada. Si no hace, el problema puede resultar. Más de 300 enfermedades tienen en sus proteínas de la raíz que misfold, agreguen y causen eventual la disfunción y la muerte celulares.

La nueva investigación del noroeste determina los nuevos genes y los caminos que previenen misfolding de la proteína y la agregación tóxica, manteniendo las células sanas, y también determina las pequeñas moléculas con el potencial terapéutico que restablecen salud a las células dañadas, ofreciendo los nuevos objetivos para el revelado de la droga.

El estudio genético de la investigación es publicado por la genética de PLoS del gorrón. El pequeño estudio de la molécula es publicado por la biología de la substancia química de la naturaleza del gorrón.

“Estos descubrimientos son emocionantes porque hemos determinado los genes que nos mantienen sanos y las pequeñas moléculas que nos mantienen sanos,” dijo a Richard I. Morimoto, que llevó la investigación. La “investigación futura debe explicar cómo obran recíprocamente estas dos partes importantes.”

Morimoto es el profesor del cocinero de Bill y de Gayle de la biología en el departamento de ciencia biológicas moleculares y del instituto del arroz para la investigación biomédica en la universidad del noroeste de Weinberg de artes y de ciencias. Él también es director científico del consorcio del Biomedical de Chicago.

El estudio genético denunciado en la genética de PLoS conducto en los elegans transparentes del ascáride C., que comparte mucha de la misma biología con los seres humanos. El pequeño animal es una herramienta valorada de la investigación debido a esto y también porque se sabe su genoma, o la serie genética completa.

En el trabajo, Morimoto y sus personas probaron todos los aproximadamente 19.000 genes en elegans de la C. Redujeron la expresión de cada gen uno a la vez y observaban para ver si el gen suprimió la agregación de la proteína en la célula. ¿El gen aumentó la agregación o aminorarla o no tenga ningún efecto en absoluto?

Los investigadores encontraron 150 genes que tenían un efecto. Después conducto una serie de pruebas y la pusieron a cero hacia adentro en nueve genes que hicieron todas las proteínas en la célula más sanas. (Estos genes tenían un efecto positivo sobre varias diversas proteínas asociadas a diversas enfermedades.)

Estos nueve genes definen una red de los homeostastis de la base que proteja el proteome del animal (el equipo entero de proteínas expresadas por el organismo) contra daño de la proteína. “Éstos son los genes más importantes,” Morimoto dijo. “Imaginando cómo nueve genes -- en comparación con 150 -- el trabajo es una tarea manejable.”

En el estudio químico de la biología de la naturaleza, Morimoto y sus colegas revisaron casi un millón pequeñas moléculas en células de cultura humanas del tejido para determinar los que restablecen la capacidad de la célula de protegerse contra daño de la proteína.

Determinaron siete clases de las composiciones (basadas en la estructura química) ese que todo aumentan la capacidad de la célula de hacer a señoras de compañía moleculares más protectoras, que restablecen el plegamiento de proteína apropiado. Los investigadores llaman estos reguladores del proteostasis de las composiciones. Encontraron que las composiciones restablecieron la salud de la célula y dieron lugar a la reducción de la agregación y de la protección de la proteína contra misfolding. Por lo tanto, la salud fue restablecida cuando los animales enfermos fueron tratados con las pequeñas moléculas.

Morimoto y sus personas entonces conducto los análisis moleculares detallados de 30 pequeñas moléculas prometedoras, representando las siete clases. Descubrieron que algunas composiciones eran mucho más efectivas que otras.

“Todavía no conocemos los mecanismos detallados de estas pequeñas moléculas, sino que hemos determinado algunos buenos objetivos de la droga para el revelado adicional,” Morimoto dijo.