I ricercatori guadagnano più comprensione in come la proteina di FUS causa il ALS e FTLD

La proteina mutata e cumulata FUS è implicata in due malattie neurodegenerative: sclerosi laterale amiotrofica (ALS) e degenerazione lobare frontotemporal (FTLD). Facendo uso di un modello di recente sviluppato della mosca di frutta, i ricercatori piombo da prof. Ludo Van Den Bosch (VIB-KU Lovanio) hanno zummato sulla struttura della proteina di FUS per guadagnare più comprensione in come causa la tossicità e la malattia di un neurone.

Il ALS e FTLD sono due disordini neurodegenerative di adulto-inizio differente in termini di sintomi che causano ed i neuroni pregiudicano. Nel ALS, i neuroni che gestiscono il movimento del muscolo degenerato, con conseguente paralisi progressiva, mentre FTLD pregiudica le aree specifiche del cervello e causa la demenza. Eppure, molti pazienti presenti con i sintomi di entrambe le malattie, in modo dagli scienziati ed i clinici ora credono che siano realmente sugli estremi opposti dello stesso spettro di malattia.

La sovrapposizione fra ALS e FTLD è non solo evidente nella clinica, ma anche quando esamina i meccanismi di fondo di malattia. FUS, per esempio, è implicato in entrambe le malattie. Le mutazioni nel gene di FUS causano il ALS familiare e l'aggregazione della proteina di FUS è osservata sia nel ALS che in FTLD.

Dalle goccioline liquide ai cumuli insolubili

FUS risiede normalmente nel nucleo della cella, ma riassegna per sollecitare i granuli nel citoplasma sopra lo sforzo cellulare. I granuli di sforzo sono goccioline basicamente liquide nella cella, simile nel contenuto ai cumuli tossici della proteina trovati nel ALS e in FTLD, ma differenti in quanto la loro installazione è dinamica e reversibile.

Potrebbero queste goccioline liquide servire da pietre facenti un passo verso la formazione di cumuli che sono tipici per la malattia? “Crediamo così,„ dice Elke Bogaert, uno dei ricercatori che lavorano con prof. Van Den Bosch. “Sia le goccioline che gli idrogel di FUS sono stati indicati per subire un'opzione al fibrillarization irreversibile in una provetta, ma questo trattamento non è stato studiato in un contesto cellulare„.

Due domini della proteina

Il gruppo ha generato un modello della mosca di frutta della tossicità di FUS per studiare più dettagliatamente la formazione di goccioline liquide. Hanno identificato un effetto sinergico precedentemente non riconosciuto fra due regioni differenti della proteina che mediano la tossicità. “Abbiamo trovato che la proteina di FUS che sta comportandosi male nel ALS e in FTLD può formare le goccioline liquide via le interazioni molecolari specifiche fra gli amminoacidi idrofobi e fatti pagare,„ spieghiamo Steven Boeynaems, un altro ricercatore coinvolgere nello studio. Un dominio della proteina di FUS è stato considerato generalmente di mediare l'aggregazione, ma i nuovi risultati indicano che i residui dell'arginina in un'altra regione della proteina egualmente sono richiesti per maturazione di FUS in granuli cellulari di sforzo.

Problemi in mosche ed in esseri umani?

Ulteriori esperimenti immediatamente hanno suggerito l'importanza di questa interazione della proteina. Boeynaems: “Abbiamo indicato che le interazioni fra questi domini di due proteine potrebbero spiegare esattamente la tossicità nel nostro modello di ALS della mosca di frutta, suggerente come la proteina può essere misregulated in pazienti pure.„

Prof. Ludo Van Den Bosch sottolinea l'importanza di capire il trattamento esatto di questa cosiddetta separazione di fase di goccioline, quel maturo nei cumuli: “Decifrando come e perché le proteine quale l'inizio di FUS che cumula nel cervello saranno chiave capire le malattie neurodegenerative e potrebbero piombo alle strategie terapeutiche novelle. I nostri nuovi risultati evidenziano un ruolo importante per dei i domini ricchi d'arginina in patologia di queste proteine.„

Sorgente: http://www.vib.be/en/news/Pages/Molecular-culprits-of-protein-aggregation-in-ALS-and-FTLD-.aspx