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O Estudo encontra que a proteína TPC2 regula a produção da melanina

Um ano e meio há, os pesquisadores em Brown University encontraram um pedal de gás molecular para a produção da melanina. Têm encontrado Agora um freio. Para cientistas, encontrar aprofunda não somente a compreensão básica de como os olhos, a pele e o cabelo ganham a cor, mas também o que talvez pode ser feito nas desordens, tais como o albinismo, quando aquele não acontecer.

O estudo nos Relatórios Científicos do jornal da Natureza mostra que a pigmentação está reduzida pela actividade de “TPC2,” uma proteína que canalize o fluxo de íons positivos do sódio fora dos melanosomes, os compartimentos que produzem a melanina nas pilhas. Quando TPC2 deixa aqueles íons para fora, o interior dos melanosomes torna-se mais ácido, os pesquisadores encontrados, e aquele fechou a enzima que conduz a produção da melanina.

“Nós sabemos agora as funções TPC2 nestes melanosome e podemos usar esta informação para compreender mais como os melanosomes funcionam em circunstâncias normais e como sua função é molestada por mutações decausa,” dissemos autor Elena correspondente Oancea, um professor adjunto da farmacologia, da fisiologia e da biotecnologia moleculars em Brown.

Uma falta da produção da melanina pode ser associada com o albinismo, o prejuízo visual e uma susceptibilidade maior para descascar e eye o cancro. A Melanina protege o ADN da radiação ultravioleta. Por anos, contudo, os cientistas tiveram pouca introspecção em como a pigmentação é governada. Ao fim de 2014, a equipe de Oancea descobriu que os melanosomes empregaram um canal do íon, “OCA2,” cuja a actividade aumenta a produção da melanina reduzindo sua acidez. OCA2 é nomeado para a doença causada por mutações na proteína, tipo oculocutaneous II. do albinismo.

O estudo novo, encontra conseqüentemente que o contrapeso TPC2 e OCA2.

“Ter mais de um canal do íon regular o pH permite os mecanismos reguladores complexos que podem muito bem ser ajustados para regular o pH sob circunstâncias diversas,” Oancea disse.

Seguindo para baixo TPC2

Dirigindo no estudo novo a equipe, incluindo o co-chumbo Nicholas Bellono autores e Illiana Escobar, soube somente que o gene TPC2 tinha sido associado geralmente com a pigmentação. Duas mutações no gene, por exemplo, foram ligadas em 2008 à cor justa da pele e do cabelo da luz em um estudo de Europeus do norte.

Mas no laboratório em Brown, a equipe podia provar exactamente como TPC2 afecta a pigmentação. Trabalharam nas células epiteliais do rato e nas pilhas do olho da rã, que mandam melanosomes maiores do que pilhas humanas fazer. Se Não todas as mesmos proteínas e mecanismos são no lugar como nos seres humanos.

Fazendo medidas elétricas directas nos melanosomes, a equipe manchou um grande fluxo interno (carga elétrica negativa) da correspondência actual aos íons positivos que fluem para fora. Mostraram que a corrente era independente daquela regulada por OCA2 e dependido de um lipido chamou PI (3,5) P2 que está na membrana do melanosome.

A corrente era consistente com o o que é produzido tipicamente pelos canais do íon de TPC. Quando os pesquisadores obstruíram os canais de TPC com o produto químico apropriado chamado verapamil, a corrente parou. Um teste Mais Adicional mostrou que TPC2, um pouco do que TPC1, está encontrado por todo o lado na membrana melanosome.

Veio Então a prova clara. A equipe suprimiu do gene TPC2 usando o gene CRISPR-Cas9 que edita e encontrada não somente que fazendo abuliu assim a afluência actual, mas que adicionar a proteína traseira do ser humano TPC2 a restaurou.

Observaram que as pilhas com níveis TPC2 reduzidos têm mais melanina, sugerindo que TPC2 fosse um regulador negativo da pigmentação.

Lá dos mostraram que os melanosomes com TPC2 eram um pouco mais ácidos do que aqueles sem ele e que compete certamente directamente com o OCA2. A Acidez importa porque a enzima principal que negocia a síntese da melanina, tyrosinase, é somente activa ao redor da acidez neutra.

A imagem do pigmento

Mesmo depois que adicionando seus resultados novos sobre TPC2 ao que tinham aprendido sobre OCA2, a equipe não é feita que estuda como os melanosomes trabalham. Pode haver mais canais do íon ou outros mecanismos envolvidos, Oancea especularam.

Para povos com albinismo, uma das perguntas as mais grandes permanece como transformar o conhecimento newfound em uma estratégia viável da droga. TPC2 poderia ser um alvo, mas apenas não funciona nos melanosomes, Oancea advertiu.

“Porque TPC2 é um regulador negativo da pigmentação, os construtores TPC2 específicos poderiam ser usados para compensar defeitos na pigmentação causada pelo pH melanosomal ácido,” disse. “Infelizmente, esta não é uma tarefa simples porque os canais TPC2 igualmente têm funções celulares importantes nos lisosomas de pilhas do não-pigmento, e obstruir TPC2 aumentaria não somente a pigmentação, mas igualmente interfere com as outras funções vitais negociadas pelo canal do íon. A entrega Local dos construtores TPC2 específicos aos melanocytes pôde ser uma maneira de contornar este problema.”

Source: Brown University