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Modification nouvelle de protéine de structure impliquée

Étudiant une protéine qui donne la structure au noyau des cellules, les chercheurs de Johns Hopkins ont trébuché sur des mutations liées au lipodystrophy partiel familial (FPLD), une maladie rare qui perturbe les configurations normales de la grosse distribution dans tout le fuselage.

« Nos découvertes ouvrent les circuits neufs pour apprendre comment et pourquoi des cellules graisseuses sont d'une façon disproportionnée affectées par des mutations dans le lamin A de protéine, qui est trouvé au noyau de la plupart des cellules du fuselage, » dit Katherine Wilson, Ph.D., professeur de biologie cellulaire à l'École de Médecine d'Université John Hopkins.

Selon les chercheurs, c'est le premier signaler qu'une autre protéine, SUMO1, peut fixer au lamin A. Importantly, elles a trouvé cela FPLD-entraîner des mutations dans le lamin A pour éviter cette pièce d'assemblage. Les détails de l'étude étaient publiés dans la question du 1er février de la biologie moléculaire de tourillon de la cellule.

Wilson indique que le lamin A est principalement connu pour donner la forme au noyau. « Cela forme des réseaux « des câbles intenses » à la membrane nucléaire et fonctionne avec d'autres protéines pour produire et mettre à jour l'environnement en trois dimensions dans lequel des chromosomes sont correctement dispensés, protégé et exprimé, » il dit.

Quand le groupe de Wilson a effectué leur découverte, ils étudiaient le lamin A grippant à une autre protéine, actine. L'actine peut parfois former un composé avec certaines protéines de SUMO, petites protéines souvent fixées à d'autres protéines pour modifier leurs fonctionnements, leur emplacement et leurs interactions avec les protéines complémentaires.

« Parfois vous entrez dans une expérience recherchant une chose mais vous trouvez des des autres, » dit Wilson. « Nous avons voulu savoir si le lamin A pourrait gripper aux composés actin-SUMO1. Au lieu de cela, nous avons constaté que les attaches SUMO1 lui-même au lamin l'A. »

SUMO1 est habituellement fixé aux protéines aux sites avec certaines propriétés ; ces sites peuvent être prévus par les acides aminés environnants, les briques de base de protéines dont les modèles sont trouvés en gènes. Ainsi les chercheurs ont recherché la séquence des acides aminés du lamin A les accepteurs prévus et cinq trouvés. Utilisant des techniques génétiques visées, ils ont produit les variantes du lamin A, chacune avec une mutation à une attache SUMO1 prévue différente. Ils ont alors ajouté SUMO1 aux mutants et ont vérifié, qu'il pourrait fixer à eux ou pas.

Deux mutations ont diminué de manière significative la pièce d'assemblage SUMO1. On était à un site prévu ; l'autre était inopinément dans leur variante de « contrôle » de comparaison. « Puisque le site de mutation dans notre variante de contrôle n'était pas une attache SUMO1 prévue, nous étions curieux à son sujet, » explique Wilson. Les « mutations dans le lamin A entraînent les plus de 15 maladies différentes, ainsi nous avons vérifié la base de données génétique pour voir si des maladies étaient associées aux mutations près de l'attache SUMO1, et FPLD a sauté à l'extérieur comme un enseigne au néon. »

FPLD est un état très rare qui commence autour de la puberté. La graisse sur les pattes des patients est réduite tandis qu'elle s'accumule à l'autre emplacement, y compris le col et la face. Les patients peuvent également devenir diabétiques.

Vingt-quatre mutations différentes dans le lamin A peuvent entraîner FPLD. Pour voir si deux autres mutations FPLD-entraînantes près de l'attache SUMO1 affectaient la pièce d'assemblage SUMO1, l'équipe a produit ces variantes et les a vérifiées en tant qu'avant. Une des variantes neuves a montré la pièce d'assemblage SUMO1 diminuée. Basé sur l'emplacement de cette mutation et une des autres mutations de SUMO1-disrupting, les chercheurs pouvaient recenser une « correction » sur la surface de la protéine du lamin A qui est importante pour la pièce d'assemblage SUMO1.

Exact comment le lamin A et SUMO1 branchent à FPLD est toujours un mystère. « Nous pouvons seulement spéculer sur la façon dont le lamin A et SUMO1 fonctionnent ensemble pour régler des cellules graisseuses, » dit Wilson. « Mais ces résultats soulèvent les questions neuves de recherches qui feront avancer si tout va bien des études de FPLD. »