Il nuovo approccio può piombo per migliorare le tecniche diagnostiche per i disordini autoimmuni

Se realmente vogliamo sapere i nostri somatociti lavorano - o non lavori, nel caso della malattia - potremmo avere bisogno di di guardare oltre i loro geni e perfino oltre le proteine che sono fatti di. Possiamo avere bisogno di di cominciare passare attraverso “i rifiuti cellulari.„ Il gruppo di Dott. Yifat Merbl dell'istituto di Weizmann di scienza ha messo a punto un sistema per fare appena quello, trovando che “l'bidone della spazzatura-immersione subacquea cellulare„ contiene le informazioni sulla funzione delle cellule che non è veduta altrimenti. Il gruppo ha applicato il loro nuovo approccio a profilare le celle immuni dei pazienti con un disordine autoimmune ed ha scoperto la prova distinta per un reticolo dell'impronta che offre un nuovo pensiero alle cause fondamentali di questa malattia ed in futuro, può piombo per migliorare le tecniche diagnostiche.

Circa i 70% delle proteine nell'organismo sono ripartiti per la degradazione delle cellule ed unità del riciclaggio conosciute come i proteasomes. Sono incluse in questi le proteine di breve durata che sono fatte per gli scopi specifici, per esempio, montare una risposta immunitaria. “Queste proteine possono essere prodotte nelle piccole quantità, riguardante le proteine strutturali e possono essere regolamentate e degradate strettamente rapidamente, in modo dalle indagini standard di proteomics tendono a mancarle,„ dice Merbl, che è nell'instituto dell'immunologia dell'istituto. “Ma sono precisamente le proteine che sono determinanti per le funzioni delle cellule e loro funzionare male svolge così un ruolo in molte malattie.

Proteomics corrente,„ aggiunge, “compilare le liste dettagliate delle proteine espresse in celle, che è come la prova di capire lo stile di vita della gente esaminando le istantanee successive della loro casa. Possiamo ottenere un certo senso del loro gusto in mobilia e nell'arte, le loro età e forse se gradiscono leggere o cucinare. Ottenere le istantanee successive dei loro rifiuti, d'altra parte, ci dirà che cosa mangiano, che farmaci catturano, che cosa essi compra e dove hanno viaggiato. Allo stesso modo, quando abbiamo esaminato il contenuto delle pattumiere cellulari, potevamo profilare lo stato di malattia al livello delle attività delle cellule e di suo volume d'affari della proteina come pure scoprire alcune bugne quanto a che cosa va male in queste celle determinare i sintomi della malattia.„

“Mettiamo a fuoco sulle proteine degradate, generalmente perché trovare le proteine una cella ha recentemente utilizzato può dirci che circa le attività principali nella cella a quel tempo,„ dice il Dott. Avital Eisenberg-Lerner nel laboratorio di Merbl. “Egualmente ci dà le bugne quanto allo stato del video che della proteina come nel caso delle proteine nocive o alterate che devono essere eliminate dalla cella. Questi informazioni sono egualmente utili per identificare gli eventi che possono piombo alla malattia. Per esempio, se troppo poco di un segnale della crescita è eliminato, il risultato potrebbe essere cancro mentre degradare troppo di un regolatore o di un soppressore immune di infiammazione può essere legata alla malattia autoimmune.„

Il gruppo di ricerca, che ha incluso il laboratorio di prof. Mariana Kaplan, un esperto sistematico nell'autoimmunità agli istituti degli Stati Uniti della sanità nazionali come pure ai membri di grande Israele centro nazionale di Stephen e di Nancy per medicina personale sulla città universitaria di Weizmann, messo a fuoco sul lupus eritematoso sistemico (SLE), un disordine autoimmune che è difficile da diagnosticare, che non ha maturazione e per cui la causa rimane poco chiara. Che cosa è conosciuto è quel lupus comprende la funzione bianca anormale del globulo e quel organi multipli nell'organismo sono attaccati dal suo proprio sistema immunitario.

Conservazione delle proteine nel corso di degradazione

Determinante per il successo dello studio era la tecnica che il gruppo si è sviluppato per l'isolazione dei proteasomes dalle celle -- estraendole insieme ai pezzi di proteine, o di peptidi, conservati nel mezzo del processo di degradazione dentro o intorno al macchinario proteasome. Il gruppo ha eliminato i proteasomes dai globuli bianchi catturati sia dai pazienti di lupus che dai comandi sani e poi con attenzione ha sollevato i peptidi fuori. Questi sono stati schermati con spettrometria di massa ed il profilo eliminato del peptide dei due gruppi ha confrontato. Il gruppo ha nominato il loro approccio MAPP, per l'analisi di spettrometria di massa dei peptidi proteolitici. “Uno dei vantaggi chiave di questo sistema è che permette che noi estraiamo le informazioni sui trattamenti aberranti in celle anche dalla quantità molto bassa di materiale biologico, rendente il trattamento possibilmente clinicamente pertinente,„ dice il Lupo-Prelievo dei Hila, un primo co-author di questo studio, che pulblished oggi online in biotecnologia della natura.

Il gruppo di lupus, effettivamente, ha rivelato un profilo distinto di MAPP, separante li chiaramente dal gruppo di individui sani. Che cosa è più, le prove di proteomics di standard il gruppo condotto in confronto non hanno rivelato questa divisione, suggerente che rovistare attraverso i rifiuti delle cellule potesse essere il tasto a guadagnare la nuova comprensione su questa malattia al livello molecolare.

Esame della comprensione corrente

Il più clamorosa delle proteine che erano sotto- o sovrarappresentate nei proteasomes dei pazienti era membri di una famiglia chiamata istoni, che stavano ottenendo si è degradato ad un di più alto livello. Gli istoni hanno parecchie funzioni vitali all'interno della cella, ma sono stati associati con la malattia, specialmente malattia autoimmune, quando sono trovati in quantità superiore alla media fuori delle celle.

La comprensione della corrente dice che nel lupus, un eccesso di globuli bianchi muore, rovesciando i loro contenuti, compreso gli istoni, nella circolazione sanguigna. Il sistema immunitario poi identifica i peptidi aggiunti dell'istone come antigeni non Xeros ed intraprende la sua risposta contro questi pezzi particolari di proteina. “Ma i nostri risultati suggeriscono che qualcosa abbia luogo più presto nei globuli bianchi,„ dice Merbl. “Queste sono celle che normalmente catturano i peptidi dai batteri o dai virus e li presentano sulla loro membrana esterna come i piccoli flag che avvisano il sistema immunitario ad un agente patogeno. Pensiamo che le celle dai pazienti di lupus potrebbero fare la stessa cosa con i peptidi extra dell'istone, che possono essere degradato dovuto un'aberrazione nelle proteine e possano poi essere identificate come antigeni dal resto del sistema immunitario.„

Merbl egualmente precisa che gli esperimenti sono stati eseguiti sulle biopsie liquide dai campioni di sangue standard estratti dai pazienti nella clinica, in modo da se può essere indicato in ulteriori esperimenti che l'impronta il gruppo scoperto è unica a lupus fra le simili malattie autoimmuni, tale prova potrebbe in teoria fare il suo modo ai laboratori dell'ospedale in futuro non-così-distante. Il gruppo di ricerca crede il livello di dettaglio che hanno ottenuto con il nuovo approccio e la tecnologia può fornire la risoluzione stata necessaria per contribuire a capire i meccanismi di fondo di numerose malattie che comprendono le proteine nocive ed il sistema proteasome cellulare. Che cosa è emozionante a Merbl ed il suo gruppo, tuttavia, è le possibilità che il metodo di MAPP si apre: Poiché ogni cella ha suo proprio contingente dei proteasomes per la suddivisione delle proteine esaurite e nocive, “la tecnica cellulare della raccolta di rifiuti„ potrebbe rendere la comprensione apprezzata nei numerosi aspetti di biologia di base e di traduzione che varia dal cancro e dall'immunoterapia del cancro, alla ricerca di base sul regolamento della proteina.

Sorgente: https://wis-wander.weizmann.ac.il/life-sciences/cellular-trash-cans-reveal-roles-proteins-disease