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La nuova proteina ha potuto offrire un obiettivo fresco per trattamento del cancro

Uno studio internazionale negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze mostra un nuovo obiettivo affascinante della droga - un mitoNEET definito proteina delle cellule che determina come i materiali sono trasportati dai mitocondri al resto della cella.

trattamento del cancro

napocska/Shutterstock

I mitocondri sono parti a forma di fagiolo minuscole di quasi ogni cella che sono responsabili dell'assicurare la potenza per tutte le funzioni cellulari - le centrali elettriche della cella. Estraggono l'energia in molecole dell'alimento e la convertono in energia chimica utilizzabile. I mitocondri sono limitati dai livelli interni ed esterni della membrana che li isolano dal resto della cella. Queste membrane sono perforate dai pori multipli, costituiti dalle proteine specialmente progettate chiamate porins che agiscono come i canali.

Fra questi, il tipo più abbondante è il canale tensione-dipendente dell'anione (VDAC) trovato sulla membrana mitocondriale esterna (OMM). Il VDAC gestisce la respirazione mitocondriale ed egualmente porta un'intera schiera degli ioni e delle molecole fra i mitocondri ed il resto della cella. È importante nei disordini neurologici degeneranti come il morbo di Alzheimer e nel apoptosis di regolamentazione all'interno della cella. L'attività di VDAC può essere modulata dallo stato redox dei mitoNEET (cioè se è ossidato o diminuito).

Il mitoNEET regolatore della proteina fa parte della famiglia della proteina di NEET che porta le molecole ragruppate dello ferro-zolfo fra le varie destinazioni delle cellule. Questi cluster evidentemente sono coinvolgere nella regolamentazione dei trattamenti redox all'interno delle celle, cioè, le reazioni chimiche che comprendono il trasferimento degli elettroni fra le varie molecole. Tali trattamenti sono vitali in cella gestente che funziona tramite miriade di trattamenti metabolici. Egualmente sono stati trovati per svolgere un ruolo in varie malattie come il diabete, il cancro, la malattia del Parkinson e la fibrosi cistica.

La disfunzione mitocondriale si presenta nelle varie misure in ciascuna di queste circostanze ed è mediata dalla proteina del mitoNEET. La proteina del mitoNEET è fissata alla superficie mitocondriale esterna, nel collegamento diretto con la proteina di VDAC. L'affinità di queste due proteine è in genere bassa nello stato normale quando il mitoNEET è diminuito. Tuttavia, quando il mitoNEET è ossidato, come nel danno delle cellule o del cancro, lega rapido ed ai tassi alti. Ciò causa la disfunzione di VDAC in molti moduli della malattia, compreso cancro.

L'interazione di VDAC-mitoNEET è importante nella regolamentazione l'apertura e del closing del canale. Quando le celle sono esposte alle circostanze ossidative, come nell'infiammazione, l'infezione o il cancro, ha ossidato le legature del mitoNEET al VDAC che induce questi canali a chiudersi. Ciò inibisce il trasporto dei prodotti metabolici importanti come il trifosfato di adenosina, l'ADP, il piruvato e gli acidi grassi attraverso il OMM. Ciò, a sua volta, ha interrotto il metabolismo mitocondriale dell'acido grasso, piombo all'accumulazione di grasso dentro la cella. L'alcool egualmente diminuisce la funzione mitocondriale inducendo la chiusura di VDAC e questo diminuisce la produzione del trifosfato di adenosina nei mitocondri come pure induce gli acidi grassi a accumularsi.

Ciò potrebbe spiegare perché l'affezione epatica grassa si presenta nelle circostanze relative ad insulino-resistenza ed a bere cronico, perché queste circostanze egualmente causano lo sforzo ossidativo. Infatti, quando il gene responsabile della sintesi del mitoNEET è assente in una razza dei mouse del laboratorio, questi mouse non sviluppano il fegato grasso anche quando alimentato con l'alcool. L'afflusso del ferro nei mitocondri egualmente accade quando il mitoNEET ossidato lega al VDAC, causando un sovraccarico del ferro nell'ambito dello sforzo ossidativo condiziona.

Il ruolo di mitoNEET nel regolamento redox-dipendente del metabolismo delle cellule è indicato dalla presenza del cluster dello ferro-zolfo che è attivo nelle reazioni dell'ossidazione/riduzione, nella sua connessione con il sistema antiossidante del glutatione e nella sua attività conosciuta nell'impedire il apoptosis cardiaco delle cellule via lo sforzo ossidativo. Così lo stato redox dello ferro-zolfo ragruppa le opzioni il mitoNEET in funzione e a riposo, producendo i cambiamenti molto profondi nel modo che interagisce con altre proteine come VDAC e finalmente pregiudicare il funzionamento della cella.

Poiché le specie reattive dell'ossigeno (ROS) come superossido soprattutto sono fornite all'interno della cella dai mitocondri, il mitoNEET percepisce rapidamente i cambiamenti nello stato redox della cella e di altri trattamenti del cytosol dovuto la sua posizione dal lato esterno del OMM.

Ciò indica che il meccanismo di interazione è redox-dipendente e che l'ottimizzazione del complesso altamente importante di VDAC negli stati malati può essere regolata.„

Ricercatore Jose Onuchic

L'interazione di VDAC-mitoNEET dipende così dalla connessione di ferro-redox. Questa scoperta fornisce un punto di controllo centrale che è essenziale per le reazioni multiple delle cellule in questione sia nella funzione normale che in relazione con la malattia delle cellule. Per esempio, facendo uso di un prodotto chimico che può alterarsi lo stato redox vicino alla sede del legame di VDAC-mitoNEET può alterare l'affinità dell'interazione.

Gli scienziati ritengono sicuri che dovrebbe essere possibile scoprire uno o più prodotti chimici per modulare questa interazione all'interno delle cellule tumorali. Ciò dovrebbe permettere che la droga miri ai cancri multipli.

L'identificazione del punto matrice del regolamento per questi trattamenti che è mediato dall'interazione del mitoNEET-VDAC è un passo avanti importante nella nostra comprensione di questi trattamenti.„

Ricercatore Ron Mittler

Journal reference:

Colin H. Lipper, Jason T. Stofleth, Fang Bai, Yang-Sung Sohn, Susmita Roy, Ron Mittler, Rachel Nechushtai, José N. Onuchic, and Patricia A. Jennings. Redox-dependent gating of VDAC by mitoNEET. PNAS.  September 16, 2019. https://doi.org/10.1073/pnas.1908271116.

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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