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L'étude se démêle le rôle d'une protéine dans le rétablissement osteoclast

des osteoclasts appelés Os-dissolvants de cellules sont dérivés d'un type de macrophages appelés de cellules immunitaires. Ils sont nécessaires pour la maintenance et le renouvellement des os. Mais les mécanismes intracellulaires par lesquels les macrophages convertissent en osteoclasts ne sont pas entièrement compris. Récent, les scientifiques à l'université de Tokyo de la Science ont découvert le rôle d'une protéine Cpeb4 appelé dans ce procédé. Leurs découvertes proposent les objectifs thérapeutiques potentiels pour les maladies d'os et d'articulation comme l'arthrite et l'ostéoporose.

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L'os continuel et les maladies communes, telles que l'ostéoporose et l'arthrite rhumatoïde, affectent des millions de gens mondiaux, en particulier l'agé, dégradant leur qualité de vie. Un facteur important dans chacun des deux maladies est l'activité excessive des osteoclasts appelés os-dissolvants de cellules. Osteoclasts sont formés par la différenciation d'un certain type de macrophage appelé de cellule immunitaire, après quoi ils acquièrent leur rôle neuf dans la maintenance des os et des articulations : décomposant le tissu osseux pour permettre osteoblasts-un autre type de cellule-à réglage et pour transformer le système squelettique.

Grand, deux procédés intracellulaires sont impliqués dans cette différenciation : d'abord, transcription-dans lequel l'ARN messager (l'ARNm) dedans ADN-et puis est produit de l'information génétique, traduction-dans laquelle l'information dans l'ARNm est traduite pour produire les protéines qui remplissent des fonctionnements spécifiques dans la cellule. Depuis la découverte du rôle d'une protéine particulière RANKL appelé dans la formation osteoclast, les scientifiques ont résolu une partie considérable du puzzle dont les voies de signalisation de cellules et les réseaux de transcription règlent le rétablissement osteoclast. Cependant, les processus cellulaires de goujon-transcription impliqués restent à comprendre.

Maintenant, dans une étude neuve publiée dans des transmissions biochimiques et biophysiques de recherches, les scientifiques à l'université de Tokyo de la Science, Japon, se sont démêlés le rôle d'une protéine Cpeb4 appelé dans ce procédé complexe. Cpeb4 fait partie famille grippante « d'élément cytoplasmique (CPEB) de polyadénilation » mécanismes de protéines, qui grippent à l'ARN et règlent l'activation et la répression de translation, ainsi que des de « épissage alternatif » qui produisent des variantes de protéine.

Des protéines de CPEB sont impliquées dans procédés biologiques variés et maladies, telles que l'autisme, le cancer, et la différenciation d'hématie. Cependant, leurs fonctionnements dans la différenciation osteoclast ne sont pas clairement connus. Par conséquent, nous avons entrepris une suite d'expériences pour caractériser une protéine de cette famille, Cpeb4, utilisant des cultures cellulaires des macrophages de souris. »

M. Tadayoshi Hayata, université de Tokyo de la Science, Japon

Dans les expériences variées de culture cellulaire entreprises, des macrophages de souris ont été stimulés avec RANKL déclencher la différenciation osteoclast et l'évolution de la culture a été surveillée. D'abord, les scientifiques ont constaté que l'expression du gène Cpeb4, et par conséquent la quantité de protéine Cpeb4, accrue pendant la différenciation osteoclast. Puis, par la microscopie d'immunofluorescence, ils ont conçu les changements de l'emplacement de Cpeb4 dans les cellules. Ils ont constaté que Cpeb4 entre du cytoplasme dans des noyaux, tout en présentant des formes spécifiques (les osteoclasts tendent à fusionner et à former des cellules avec les noyaux multiples). Ceci indique que le fonctionnement de Cpeb4 lié à la différenciation osteoclast est vraisemblablement effectué à l'intérieur des noyaux.

Pour comprendre comment la stimulation de RANKL entraîne ce relocalization Cpeb4, les scientifiques sélecteur « ont empêché » ou répriment certaines des protéines qui deviennent impliquées « en aval » dans les voies intracellulaires de signalisation déclenchées par la stimulation. Ils ont recensé deux voies selon les besoins pour le procédé. Néanmoins, d'autres expériences seront exigées pour se renseigner entièrement sur la séquence d'opérations qui a lieu et toutes les protéines impliquées.

En conclusion, M. Hayata et son équipe ont expliqué que Cpeb4 est absolument nécessaire pour la formation osteoclast utilisant les cultures de macrophage dans lesquelles Cpeb4 a été activement épuisé. Les cellules dans ces cultures n'ont pas subi davantage de différenciation pour devenir des osteoclasts.

Pris ensemble, les résultats sont une pierre de progression à comprendre les mécanismes cellulaires impliqués dans la formation osteoclast.

Notre étude jette la lumière sur le rôle majeur de la protéine ARN-grippante Cpeb4 comme « influenceur » positif de différenciation osteoclast. Ceci nous donne une meilleure compréhension des conditions pathologiques des maladies d'os et d'articulation et peut contribuer au développement des stratégies thérapeutiques pour les maladies importantes comme l'ostéoporose et l'arthrite rhumatoïde. »

M. Tadayoshi Hayata, université de Tokyo de la Science, Japon

Si tout va bien, le niveau plus profond de la compréhension du rétablissement osteoclast facilitée par cette étude traduira éventuel en qualité de vie améliorée pour des gens vivant avec l'os douloureux et les maladies communes.

Source:
Journal reference:

Arasaki, Y., et al. (2020) The RNA-binding protein Cpeb4 is a novel positive regulator of osteoclast differentiation. Biochemical and Biophysical Research Communications. doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.05.089.