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El estudio revela papel de la proteína de “Kurly” encontrada en cilios

Un nuevo estudio de una proteína encontrada en los cilios - pelo-como proyecciones en la superficie de la célula - puede ayudar a explicar cómo los defectos genéticos en cilios desempeñan un papel en anormalidades de desarrollo, enfermedad de riñón y varios otros desordenes.

Los investigadores en la Universidad de Princeton y la Universidad Northwestern encontraron que la proteína, que va por el nombre C21orf59 o “Kurly,” es necesaria para que los cilios ondulen para guardar la mudanza flúida sobre la superficie de células. También encontraron que la proteína es necesaria durante el revelado orientar correctamente los cilios de modo que estén haciendo frente a la dirección correcta para mover el líquido.

“Es extremadamente emocionante que hemos encontrado una única proteína que es responsable de estas dos funciones - orientación y movilidad - en cilios,” dijimos a Rebecca Burdine, profesor adjunto de la biología molecular en la Universidad de Princeton. “A pesar de su importancia en la enfermedad humana, muy poco se sabe sobre cómo se coordinan la movilidad y la orientación de los cilios, así que esta proteína ofrecerá un Gateway importante en observar este proceso.” El encontrar se publica en línea y en la aplicación del 1 de marzo los partes de la célula del gorrón.

Los estudios conducto en zebrafish en Princeton y en africano agarraron ranas a del noroeste. En el riñón de los zebrafish, los investigadores encontraron que la proteína de Kurly permitió a cilios orientarse en una dirección uniforme, y más importante, en la dirección apropiada para facilitar el flujo del líquido a lo largo de los canales estrechos en el riñón. En ranas, los cilios en las células epiteliales ayudan a mover el líquido a lo largo de la superficie del animal durante su escenario larval. En ambos casos, eliminar el gen para Kurly hizo los cilios orientar incorrectamente de tal modo perder su capacidad de moverse en la moda que agitaba que ayuda al líquido del empuje adelante.

El descubrimiento del papel de Kurly en el movimiento de los cilios y la orientación provenida trabajan en el laboratorio en el revelado fetal del órgano, específicamente una investigación de Burdine de las mutaciones que alteran la orientación asimétrica izquierda-derecha del corazón. Tales mutaciones pueden dar lugar a un órgano que esté trabajando correctamente pero son una imagen de espejo exacta de un corazón normal. Durante una búsqueda para los genes implicados en este modelar izquierda-derecha, las personas de Burdine descubrieron que las mutaciones en un gen ellas llamaron el kur, que cifra para la proteína de Kurly, fueron conectadas a los desvíos en la orientación izquierda-derecha en corazón de los zebrafish.

Como el kur investigado las personas, observaron que la mutación también afectó a la función de cilios. Se ha sabido por algún tiempo que los cilios son importantes para varios trabajos, de detectar el ambiente para la facilitación del flujo flúido, para asegurarse de que los pulmones excretan los contaminantes inhalados. Los defectos genéticos de los cilios se conectan a varias enfermedades humanas, incluyendo enfermedad de riñón policística, señal de socorro respiratoria, pérdida de oído, infertilidad, y los desordenes que modelan izquierda-derecha tales como el un Burdine estudian.

Los investigadores en el laboratorio de Burdine encontraron que el papel de Kurly en el movimiento de los cilios proviene su capacidad de asegurarse que las proteínas llamadas las armas del dynein están establecidas correctamente en los cilios. Cuando los investigadores eliminaron el gen del kur, las proteínas del dynein no pudieron formar en la situación apropiada.

Encontrar que una única proteína está implicada en el movimiento y la orientación es asombrosamente, dijo los co-primeros autor Grimes de Daniel, socio de investigación postdoctoral en el laboratorio de Burdine. “Éstos son dos aspectos que ambos se requieren para generar el flujo flúido, y quisiéramos saber se conectan molecular. Este trabajo agrega un nuevo gen que ayude a este descubrimiento.”

El gen para Kurly también se ha descubierto en relación a desordenes humanos de los cilios, así que el trabajo puede tener un impacto en la comprensión de los mecanismos de la enfermedad humana, Grimes adicionales. Los investigadores también encontraron que la mutación que descubrieron hizo la proteína de Kurly sensible a la temperatura, y utilizó este rasgo para encontrar que la proteína de Kurly puede estar implicada en la iniciación del movimiento bastante que guardando los cilios el mover una vez de ellos han comenzado.

Las personas también exploraron las proteínas que obran recíprocamente con Kurly. Las personas del noroeste mostraron que cuando el gen del kur fue desactivado usando una técnica gen-que corregía llamada CRISPR-Cas9, la falta de una proteína de funcionamiento de Kurly llevada a colocar mal de una segunda proteína en la superficie de la célula llamó Prickle2, que ayuda a las células para saber qué dirección hacen frente. Sin Prickle2 apropiado que colocaba, los cilios activaron el líquido en la dirección equivocada.

El estudio de la proteína de Kurly implicó los Grimes así como dos co-autores adicionales, Kimberly Jaffe y Jodi Schottenfeld-Roames, un investigador postdoctoral anterior y estudiante de tercer ciclo respectivamente, en el laboratorio de Burdine. Los estudios iniciales en la proteína de Kurly conducto como parte de un proyecto de investigación del estudiante por la EET-shuen (jade) Ku, clase de 2007. El trabajo adicional fue contribuido por Nicholas Morante y José Pelliccia, estudiantes de tercer ciclo en el laboratorio de Burdine.

Source:

Princeton University