O estudo descobre como uns organismos mais simples controlam o recicl de proteínas incompletas

O processo das nossas pilhas para transformar genes em proteínas úteis trabalha bem como uma cadeia da fabricação de fábrica de automóvel; há uns diagramas esquemáticos, peças, trabalhadores, motores, sistemas de controlo da qualidade e grupos mesmo do recicl. Se o processo de recicl da pilha hesita, os fragmentos anormais da proteína acumulam, potencial causando a morte de pilha. Em pilhas de nervo, o processo é ligado a uma variedade de doenças neurodegenerative, incluindo o ALS e a demência.

Um estudo novo do laboratório de Claudio Joazeiro, PhD, publicado na linha na pilha do jornal o 30 de maio, descobre como uns organismos mais simples--bactérias e archaea--controle o recicl de proteínas incompletas. As descobertas oferecem não somente sentidos novos para lutar a virulência de alguns dos micróbios patogénicos os mais perigosos da humanidade, incluindo o listeria, staph e estreptococo, têm implicações para nossa compreensão de como a vida própria evoluiu.

O grupo de Joazeiro encontrou que o mecanismo não é tão diferente de um que descobriram previamente na planta, pilha animal e fungoso.

“Nós sabemos que como as pilhas estão fazendo proteínas, este processo é ocasionalmente parado devido aos erros,” dizemos Joazeiro, que tem nomeações comum no departamento da pesquisa de Scripps da medicina molecular no Júpiter, no Florida, e no centro para a biologia molecular da universidade de Heidelberg, em Alemanha.

Um dos problemas com este é que a acumulação de proteínas parcialmente formadas pode ser tóxica. Assim em nosso laboratório, nós estamos perguntando como faça pilhas detectam isto, e como desmontam estas proteínas e recicl os blocos de apartamentos?”

Joazeiro, departamento da medicina molecular, pesquisa de Scripps

Os Organelles chamaram o saque dos ribosomes como os motores do proteína-conjunto dentro das pilhas. Se param durante o processo de reunir as peças--ácidos aminados--as pilhas têm uma variedade de sistemas para responder. No ser humano e em outras pilhas eucarióticas, quando um ribosome bloqueia, os factores do salvamento racharam-no aberto. Uma proteína chamada Rqc2, igualmente conhecido como NEMF, zumbe dentro e recruta uma outra proteína--a ligase Ltn1 do ubiquitin, igualmente chamada listerin. O laboratório de Joazeiro descobriu previamente que Ltn1 marca o fragmento truncado da proteína nos ribosomes com uma etiqueta da destruição chamada ubiquitin. As serras do Protease seguram então a demolição.

Underscoring a importância deste processo de recicl, Joazeiro descobriu em 2009 que as mutações em Ltn1 podem causar a morte de pilhas de nervo nos ratos, tendo por resultado ALS-como sintomas. As bactérias relacionaram-se, mas uns sistemas um tanto mais directos para endereçar pararam os ribosomes e os seus fragmentos da proteína, de acordo com o relatório da pilha. Estudando a bactéria B. subtilis, a equipe de Joazeiro encontrou que Rqc2 próprio marca o fragmento da proteína com uma bandeira--um polímero feito da alanina do ácido aminado. Assim embandeirado, os proteases vêm cortar acima o fragmento ruim.

Os estudos precedentes tinham sugerido que em algumas bactérias patogénicos, as proteínas Rqc2 tivessem um trabalho diferente, um que funcionou fora da pilha, ajudando o anexo os micróbios aos anfitriões.

“Nós encontramos que esta não é a história completa,” Joazeiro diz. “Rqc2 joga um papel mais fundamental dentro das pilhas bacterianas.”

O passo seguinte será encontrar se a virulência defeituosa das variedades do strep que faltam Rqc2 é primeiramente uma conseqüência de sua falha recicl fragmentos da proteína dentro da pilha. Porque as variedades crescentes de micróbios patogénicos desenvolvem a resistência da multi-droga aos antibióticos, a virulência bacteriana compreensiva pode provar especialmente necessário.

Igualmente importante a Joazeiro é a realização que Rqc2 serve como um fóssil molecular “de vida”, iluminando introspecções novas sobre o organismo ancestral antigo que emergiu uns 4 bilhão anos há para formar a base mesma da árvore de vida que evoluiu na biodiversidade do planeta hoje.

“Imediatamente depois das pilhas inventadas como fazer proteínas, foram enfrentadas igualmente com determinação de como tratar as proteínas incompleta feitas,” Joazeiro diz. “As análises sugerem que um homólogo Rqc2 no último antepassado comum universal já realize esta tarefa.”

Além do que Joazeiro autor principal, os autores do estudo, da “as caudas alanina sinalizam o Proteolysis no controle Ribosome-Associado bacteriano da qualidade,” eram Tina Mueller, George Tsaprailis e Christina Chiang da pesquisa de Scripps no Júpiter, Florida; Iryna Lytvyenko, Helge Paternoga, Anna Thrun e Simon Anders da universidade de Heidelberg em Alemanha; Annika Balke e cristão Spahn do instituto da física e da biofísica médicas em Berlim, Alemanha; Katja Nagler e Ilka Bischofs da universidade de Heidelberg e o Max Planck Institute para a microbiologia terrestre em Marburg, em Alemanha, e em Julie Maupin-Furlow da universidade de Florida em Gainesville, Fla.

Source:

Instituto de investigação de Scripps

Referência do jornal:

Lytvynenko, 2019) alaninas do I. e outros (ata o Proteolysis do sinal no controle Ribosome-Associado bacteriano da qualidade. Pilha. doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.002.