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Lo Studio trova che la proteina TPC2 regolamenta la produzione della melanina

Un anno e mezzo fa, i ricercatori alla Brown University hanno trovato un pedale di gas molecolare per produzione della melanina. Ora hanno trovato un freno. Per gli scienziati, l'individuazione approfondisce non solo la conoscenza di base di come gli occhi, l'interfaccia ed i capelli guadagnano il colore, ma anche che cosa forse può essere fatto nei disordini, quale albinismo, quando quello non accade.

Lo studio nei Rapporti Scientifici del giornale della Natura mostra che la pigmentazione è diminuita dall'attività “di TPC2,„ una proteina che incanala l'uscire degli ioni positivi del sodio dai melanosomes, compartimenti che producono la melanina in celle. Quando TPC2 lascia quegli ioni fuori, l'interno dei melanosomes diventa più acido, i ricercatori trovati e quello ha interrotto l'enzima quella produzione della melanina delle unità.

“Ora sappiamo funzioni TPC2 in questi melanosome e possiamo usare questi informazioni più ulteriormente per capire come i melanosomes funzionano nelle circostanze normali e come la loro funzione è perturbata dalle mutazioni malattia-causanti,„ abbiamo detto l'autore corrispondente Elena Oancea, un professore associato di farmacologia, della fisiologia e della biotecnologia molecolari a Brown.

Una mancanza di produzione della melanina può essere associata con albinismo, danno visivo e una maggior predisposizione per pelare ed eye il cancro. La Melanina protegge il DNA da radiazione ultravioletta. Per anni, tuttavia, gli scienziati hanno avuti poca comprensione in come la pigmentazione è governata. Alla fine del 2014, il gruppo di Oancea ha scoperto che i melanosomes hanno impiegato un canale ionico, “OCA2,„ di cui l'attività aumenta la produzione della melanina diminuendo la loro acidità. OCA2 è nominato per la malattia causata dalle mutazioni nella proteina, tipo oculocutaneous II. di albinismo.

Il nuovo studio, quindi, trova che contrappeso TPC2 e OCA2.

“Avere più di un canale ionico regolamentare il pH tiene conto i meccanismi regolatori complessi che possono benissimo essere sintonizzati per regolamentare il pH nelle diverse circostanze,„ Oancea ha detto.

Inseguimento TPC2

Dirigendo nel nuovo studio il gruppo, compreso co-cavo Nicholas Bellono autori e Illiana Escobar, ha saputo soltanto che il gene TPC2 era stato associato generalmente con la pigmentazione. Due mutazioni nel gene, per esempio, sono state collegate nel 2008 a colore equo dei capelli dell'indicatore luminoso e dell'interfaccia in uno studio degli Europei nordici.

Ma nel laboratorio a Brown, il gruppo poteva provare esattamente come TPC2 pregiudica la pigmentazione. Hanno funzionato in cellule epiteliali del mouse e celle dell'occhio della rana, che fanno i più grandi fare melanosomes che le cellule umane. Altrimenti tutti i stessi proteine e meccanismi esistono come in esseri umani.

Effettuando le misure elettriche dirette sui melanosomes, il gruppo ha macchiato un grande flusso interno (carica elettrica negativa) di corrispondenza corrente agli ioni positivi che escono. Hanno indicato che la corrente era indipendente da quella regolamentata da OCA2 e dipeso da un lipido ha chiamato il PI (3,5) P2 che è nella membrana del melanosome.

La corrente era coerente con che cosa è prodotto tipicamente dai canali ionici di TPC. Quando i ricercatori hanno bloccato i canali di TPC con il prodotto chimico appropriato chiamato verapamil, la corrente si è fermata. Ulteriore prova ha indicato che TPC2, piuttosto che TPC1, è trovato da ogni parte della membrana melanosome.

Poi è venuto la prova irrefutabile. Il gruppo ha cancellato il gene TPC2 facendo uso del gene CRISPR-Cas9 che modifica e non solo ha trovato che agendo in tal modo ha abolito l'affluenza corrente, ma che aggiungere la proteina arretrata dell'essere umano TPC2 la ha ripristinata.

Hanno osservato che le celle con i livelli diminuiti TPC2 hanno più melanina, suggerente che TPC2 fosse un regolatore negativo della pigmentazione.

Là dagli hanno indicato che i melanosomes con TPC2 erano un po'più acidi di quelli senza e che effettivamente direttamente fa concorrenza a OCA2. L'Acidità importa perché l'enzima principale che media la sintesi della melanina, tirosinasi, è soltanto attivo a circa l'acidità neutrale.

La maschera del pigmento

Anche dopo che aggiungendo i loro nuovi risultati circa TPC2 a cui avevano imparato circa OCA2, il gruppo non è fatto che studia come i melanosomes funzionano. Ci possono essere più canali ionici o altri meccanismi in questione, Oancea hanno speculato.

Per la gente con albinismo, una di più grandi domande rimane come trasformare la nuova conoscenza in una strategia possibile della droga. TPC2 potrebbe essere un obiettivo, ma non funziona appena nei melanosomes, Oancea ha avvertito.

“Poiché TPC2 è un regolatore negativo della pigmentazione, gli stampi specifici TPC2 potrebbero essere usati per compensare i difetti nella pigmentazione causata da pH melanosomal acido,„ ha detto. “Purtroppo, questo non è un compito semplice perché i canali TPC2 egualmente hanno funzioni cellulari importanti nei lisosomi delle celle del non pigmento e bloccare TPC2 non solo aumenterebbe la pigmentazione, ma egualmente interferisce con le altre funzioni vitali mediate dal canale ionico. La consegna Locale degli stampi specifici TPC2 ai melanocytes ha potuto essere un modo aggirare questo problema.„

Sorgente: Brown University