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Lo studio disfa il ruolo di una proteina nella generazione di osteoclasto

le celle didissoluzione chiamate osteoclasti sono derivate da un tipo di celle immuni chiamate macrofagi. Sono necessarie per la manutenzione ed il rinnovo delle ossa. Ma i meccanismi intracellulari attraverso cui i macrofagi convertono in osteoclasti completamente non sono capiti. Recentemente, gli scienziati all'università di Tokyo di scienza hanno scoperto il ruolo di una proteina chiamata Cpeb4 in questo trattamento. I loro risultati suggeriscono gli obiettivi terapeutici potenziali per le malattie dell'articolazione e dell'osso come l'artrite e l'osteoporosi.

Lo studio disfa il ruolo di una proteina nella generazione di osteoclasto

L'osso cronico e le malattie unite, quali osteoporosi e l'artrite reumatoide, pregiudicano milioni di persone universalmente, specialmente l'anziano, degradando la loro qualità di vita. Un fattore importante in entrambe malattie è l'eccessiva attività delle celle didissoluzione chiamate osteoclasti. Gli osteoclasti sono formati con differenziazione da certo tipo di cella immune chiamato macrofago, dopo di che acquistano il loro nuovo ruolo nella manutenzione delle ossa e delle articolazioni: ripartendo il tessuto dell'osso per permettere osteoblasts-un altro tipo cella-di riparazione e per ricostruire il sistema scheletrico.

Largamente, due trattamenti intracellulari sono compresi in questa differenziazione: in primo luogo, trascrizione-in cui il RNA messaggero (mRNA) dentro DNA-e poi è creato dalle informazioni genetiche, traduzione-in cui le informazioni nel mRNA sono decodificate per produrre le proteine che eseguono le funzioni specifiche nella cella. Da quando la scoperta del ruolo di una proteina particolare ha chiamato RANKL nella formazione di osteoclasto, gli scienziati hanno risolto una considerevole parte del puzzle di cui le vie di segnalazione delle cellule e le reti della trascrizione regolamentano la generazione di osteoclasto. Tuttavia, i trattamenti cellulari della post-trascrizione in questione restano capire.

Ora, in un nuovo studio pubblicato nelle comunicazioni biochimiche e biofisiche della ricerca, gli scienziati all'università di Tokyo di scienza, Giappone, hanno disfatto il ruolo di una proteina chiamata Cpeb4 in questo trattamento complesso. Cpeb4 fa parte “della famiglia di poliadenilazione dell'associazione citoplasmica (CPEB) dell'elemento„ dei meccanismi di splicing alternativo “come pure la repressione di traduzione e l'attivazione regolamentano ed a RNA legano che, delle proteine„ che producono le varianti della proteina.

Le proteine di CPEB sono implicate in vari trattamenti biologici e malattie, quali autismo, cancro e differenziazione di globulo rosso. Tuttavia, le loro funzioni nella differenziazione di osteoclasto non sono conosciute chiaramente. Di conseguenza, abbiamo eseguito una serie di esperimenti per caratterizzare una proteina da questa famiglia, Cpeb4, facendo uso delle colture cellulari dei macrofagi del mouse.„

Dott. Tadayoshi Hayata, università di Tokyo di scienza, Giappone

Nei vari esperimenti della coltura cellulare eseguiti, i macrofagi del mouse sono stati stimolati con RANKL avviare la differenziazione di osteoclasto e l'evoluzione della cultura è stata riflessa. In primo luogo, gli scienziati hanno trovato che espressione genica Cpeb4 e conseguentemente la quantità di proteina Cpeb4, aumentata durante la differenziazione di osteoclasto. Poi, con microscopia dell'immunofluorescenza, hanno preveduto i cambiamenti nella posizione di Cpeb4 all'interno delle celle. Hanno trovato che Cpeb4 entra dal citoplasma nei nuclei, mentre presentando le forme specifiche (osteoclasti tendono a fondere e formare le celle con i nuclei multipli). Ciò indica che la funzione di Cpeb4 connesso con differenziazione di osteoclasto probabilmente è espletata dentro i nuclei.

Per capire come lo stimolo di RANKL causa questo relocalization Cpeb4, gli scienziati selettivamente “hanno inibito„ o reprime alcune delle proteine che sono implicate “a valle„ nelle vie intracellulari di segnalazione avviate dallo stimolo. Hanno identificato secondo i bisogni due vie per il trattamento. Ciò nonostante, ulteriori esperimenti saranno richiesti completamente di imparare circa la serie di eventi che ha luogo e tutte le proteine in questione.

Per concludere, il Dott. Hayata ed il suo gruppo hanno dimostrato che Cpeb4 è necessario assolutamente per formazione di osteoclasto facendo uso delle culture del macrofago in cui Cpeb4 attivamente è stato vuotato. Le celle in queste culture non hanno subito ulteriore differenziazione per trasformarsi in in osteoclasti.

Catturati insieme, i risultati sono una pietra facente un passo a capire i meccanismi cellulari in questione nella formazione di osteoclasto.

Il nostro studio fa luce sul ruolo importante della proteina Cpeb4 dell'RNA-associazione come “influencer„ positivo di differenziazione di osteoclasto. Ciò ci fa migliore capire dei termini patologici delle malattie dell'articolazione e dell'osso e può contribuire allo sviluppo delle strategie terapeutiche per le malattie importanti come osteoporosi e l'artrite reumatoide.„

Dott. Tadayoshi Hayata, università di Tokyo di scienza, Giappone

Eventualmente, il livello più profondo di comprensione della generazione di osteoclasto facilitata da questo studio infine tradurrà in qualità di vita migliore per la gente che vive con l'osso doloroso e le malattie unite.

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.