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L'Étude constate que la protéine TPC2 règle la production de mélanine

Il y a Une année et demie, les chercheurs chez Brown University ont trouvé un accélérateur moléculaire pour la production de mélanine. Maintenant ils ont trouvé un frein. Pour des scientifiques, la conclusion approfondit non seulement la compréhension de base de la façon dont les yeux, la peau et les cheveux gagnent la couleur, mais également ce qui peut-être peut être fait dans les troubles, tels que l'albinisme, quand cela ne se produit pas.

L'étude dans les États Scientifiques de tourillon de Nature affiche que la pigmentation est réduite par l'activité de « TPC2, » une protéine qui chemine le sortir des ions positifs de sodium des melanosomes, les compartiments qui produisent la mélanine en cellules. Quand TPC2 laisse ces ions à l'extérieur, l'intérieur des melanosomes deviennent plus acide, les chercheurs trouvés, et cela a arrêté l'enzyme qui pilote la production de mélanine.

« Nous savons maintenant les fonctionnements TPC2 dans ces melanosome et pouvons employer cette information pour comprendre davantage comment les melanosomes fonctionnent en conditions normales et comment leur fonctionnement est perturbé par des mutations de pathogène, » avons dit l'auteur correspondante Elena Oancea, un professeur agrégé de la pharmacologie moléculaire, de la physiologie et de la biotechnologie chez Brown.

Un manque de production de mélanine peut être associé avec l'albinisme, le handicap visuel et une susceptibilité plus grande pour peler et observer le cancer. La Mélanine protège l'ADN contre le rayonnement ultraviolet. Pendant des années, cependant, les scientifiques ont eu peu d'analyse dans la façon dont la pigmentation est régie. Fin 2014, l'équipe d'Oancea a découvert que les melanosomes ont utilisé un canal ionique, « OCA2, » dont l'activité augmente la production de mélanine en réduisant leur acidité. OCA2 est nommé pour la maladie provoquée par des mutations dans la protéine, le type oculocutaneous II. d'albinisme.

L'étude neuve constate, pour cette raison, que la compensation TPC2 et OCA2.

« Avoir plus d'un canal ionique régler le pH tient compte des mécanismes de régulation complexes qui peuvent être parfait ajusté pour régler le pH dans de diverses conditions, » Oancea a dit.

Dépister TPC2

Dirigeant dans l'étude neuve l'équipe, y compris le Co-plomb Nicholas Bellono auteurs et Illiana Escobar, a seulement su que le gène TPC2 avait été généralement associé avec la pigmentation. Deux mutations dans le gène, par exemple, ont été liées en 2008 à la peau juste et à la couleur des cheveux de la lumière dans une étude des Européens du nord.

Mais dans le laboratoire chez Brown, l'équipe pouvait prouver exact comment TPC2 affecte la pigmentation. Ils ont fonctionné en cellules de la peau de souris et cellules d'oeil de grenouille, qui font faire de plus grands melanosomes que des cellules humaines. Autrement tous les mêmes protéines et mécanismes sont en place comme chez l'homme.

En effectuant des mesures électriques directes sur les melanosomes, l'équipe a repéré un grand débit centripète (charge électrique négative) de la correspondance actuelle aux ions positifs sortant. Ils ont prouvé que le courant était indépendant de cela réglé par OCA2 et dépendu d'un lipide PI (3,5) P2 appelé étant dans la membrane du melanosome.

Le courant était compatible avec ce qui est type produit par des canaux ioniques de TPC. Quand les chercheurs ont bloqué des tunnels de TPC avec du vérapamil appelé chimique approprié, le courant s'est arrêté. Davantage de test a prouvé que TPC2, plutôt que TPC1, est trouvé partout dans la membrane melanosome.

Alors est venue la preuve irréfutable. L'équipe a effacé le gène TPC2 utilisant la retouche du gène CRISPR-Cas9 et a non seulement constaté que faisant a ainsi supprimé l'apport actuel, mais qu'ajouter la protéine arrière de l'être humain TPC2 l'a restaurée.

Ils ont observé que les cellules avec les niveaux TPC2 réduits ont plus de mélanine, proposant que TPC2 soit un régulateur négatif de pigmentation.

Là de eux ont prouvé que les melanosomes avec TPC2 étaient un peu plus acides que ceux sans lui et qu'il concurrence en effet directement OCA2. L'Acidité importe parce que l'enzyme principale qui négocie la synthèse de mélanine, tyrosinase, est seulement en activité à environ l'acidité neutre.

L'illustration de pigment

Même après qu'après avoir ajouté leurs découvertes neuves au sujet de TPC2 à ce qu'ils s'étaient renseignés sur OCA2, l'équipe n'est pas faite étudiant comment les melanosomes fonctionnent. Il peut y avoir plus de canaux ioniques ou d'autres mécanismes concernés, Oancea ont spéculé.

Pour des gens avec l'albinisme, une des plus grandes questions reste comment transformer la connaissance récemment découverte en stratégie viable de médicament. TPC2 pourrait être un objectif, mais il ne fonctionne pas simplement dans les melanosomes, Oancea a averti.

« Puisque TPC2 est un régulateur négatif de pigmentation, les inhibiteurs TPC2 particuliers pourraient être utilisés pour compenser des défauts dans la pigmentation provoquée par le pH melanosomal acide, » il a dit. « Malheureusement, ce n'est pas une tâche simple parce que les tunnels TPC2 ont également des fonctions cellulaires importantes dans les lysosomes des cellules de non-pigment, et le blocage de TPC2 augmenterait non seulement la pigmentation, mais gêne également les autres fonctionnements indispensables assistés par le canal ionique. L'accouchement Local des inhibiteurs TPC2 particuliers aux mélanocytes pourrait être une voie d'éviter ce problème. »

Source : Brown University