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Determinati enzimi implicati nelle malattie come cancro egualmente si distruggono

Come i banditi eterogenei, determinati enzimi implicati nel cancro ed altre malattie egualmente si annientano. Un nuovo studio rivela i dettagli delle loro stagnole reciproche nelle speranze che questi comportamenti possono essere fatti leva per combattere il potenziale della malattia degli enzimi.

I banditi sono cathepsins, enzimi che eliminano normalmente la proteina non necessaria in nostre celle. Ma negli scenari non sani, i cathepsins possono promuovere le malattie come cancro, aterosclerosi e l'anemia drepanocitica. Molte droghe sperimentali che le inibiscono, mentre efficaci, hanno venuto a mancare dovuto gli effetti secondari che non potrebbero essere spiegati bene, in modo dai ricercatori al Georgia Institute of Technology hanno abbandonato il fuoco comune sui singoli cathepsins per modellare tre cathepsins chiave come sistema.

I ricercatori hanno trovato che i cathepsins, denotati dalle lettere K, L e S, non solo degradano le strutture extracellulari - proteine fuori delle celle che celle di sostegno - ma anche si cannibalizzano, distraggono e si disattivano. Cathepsins è proteasi, enzimi che degradano le proteine e poiché i cathepsins sono stessi proteine, possono degradarsi, anche.

Catepsina tre tirapiedi

la Automatico-digestione è il mio favorito personale. Pensi a questo proposito: Catturate un gruppo di catepsina Ks e si mangiano. Perché? Poiché sono appena più vicino ad a vicenda che a cui mangierebbero altrimenti.„

Manu Platt, il ricercatore principale dello studio, professore associato nel Wallace H. Coulter Department di assistenza tecnica biomedica alla tecnologia di Georgia e Emory University

Nella malattia, i cathepsins sembrano essere come i tre tirapiedi in un reparto della porcellana, strappante il reparto giù mentre si tormentano. Di conseguenza, nella fase iniziale, quando i ricercatori di tecnologia della Georgia provati per influenzare una singola catepsina nel gruppo, risultati stavano imbarazzando ed i ricercatori hanno ritenuto che potrebbero essere su qualche cosa di relativo agli errori misteriosi della droga di esperienza.

Con gli esperimenti del laboratorio ed i calcoli matematici, sono arrivato ad un modello di calcolo che ha mostrato come le singole influenze si increspano attraverso il sistema. Hanno pubblicato il modello come strumento online che altri ricercatori possono utilizzare al jigger i tre cathepsins nelle impostazioni del gruppo, i loro livelli di obiettivi disponibili ed i prodotti chimici dell'inibitore. Lo strumento contrappone la catepsina che pasticcia con l'efficacia della catepsina.

I ricercatori pubblicano i loro risultati della ricerca nel giornale gli atti dell'Accademia nazionale delle scienze nella settimana del 20 gennaio 2020. La ricerca, che ha adottato un approccio di biologia di sistemi, è stata costituita un fondo per dal National Science Foundation e dagli istituti della sanità nazionali.

Q&A

Come i cathepsins vanno male?

I tre cathepsins in questo studio sono più noti per la loro attività in organelli delle cellule chiamati lisosomi nelle circostanze sane, dove funzionano come i woodchippers molecolari per tagliare la proteina giù agli amminoacidi.

“Egualmente serviscono le funzioni in cella specifica digitano, quale catepsina S che aiuta il sistema immunitario per riconoscere a che cosa attaccare ed a cui non,„ Platt ha detto.

“I problemi accadono quando i cathepsins ottengono overexpressed e finiscono nei posti sbagliati. Sono potente pazzo e degradano le proteine strutturali elastina e collageno che compongono le arterie, i tendini, l'endometrio e molte strutture del tessuto.„

“Nelle impostazioni sane, la catepsina K riparte il vecchio osso per riciclare il calcio. Ma quando il cancro al seno viene, quelle celle cancerogene fanno la catepsina K per distruggere il collageno intorno al tumore. E quello permette che le celle sfuggano a e riprodurrsi per metastasi all'osso,„ Platt ha detto.

Come è questa ricerca pertinente allo sviluppo della droga?

“Studio i cathepsins nelle malattie come tendinopathy, l'endometriosi, l'aterosclerosi, cancro e anemia drepanocitica,„ Platt ha detto. “Così, avere una droga sul servizio per trattare i cathepsins sarebbe un gran cosa.„

“Molte droghe dell'inibitore della catepsina che hanno venuto a mancare i test clinici molto con precisione sono state mirate a ma causato i grandi effetti secondari ed alcune di quelle droghe dell'inibitore della catepsina nemmeno inter-hanno reagito con altri cathepsins che non stavano mirando a - che fossero solitamente una buona cosa - in modo dalla causa degli effetti secondari era un mistero,„ Platt ha detto. “Modellando un sistema dei cathepsins, pensiamo che abbiamo un buon inizio verso scoprire quel mistero.„

“Se non sappiamo questi cathepsins stanno funzionando con e faccia a faccia in sistemi complessi, simili a come esistono nei nostri organismi, quindi in noi stanno andando avere una difficoltà entrare qualche cosa nel gabinetto di medicina inibirli.„

Lo studio fa galleggiare le idee sui nuovi approcci alla ricerca della droga. Per esempio, la catepsina S potrebbe essere amplificata strategico nelle situazioni dove non è il colpevole per suddividere i cathepsins K e L.

Che cosa possono altri ricercatori attendersi dal modello online?

“Possono installare i loro propri esperimenti e fare le previsioni, compreso che inibitori basteranno, in modo da possono provare gli inibitori alle resistenze varianti in questo sistema,„ Platt ha detto. “Possono chiedere a domande che non possono rispondere ancora sperimentalmente poi alla prova le previsioni del modello in laboratorio.„

I trattamenti del modello che variano gli input nel risultato cambia nei livelli della catepsina e nei risultati di degradazione ed indica se sono stati disattivati o demolito stati. Gli scenari possono essere esportati come un rapporto e foglio elettronico di dati.