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El estudio desenreda papel de una proteína en la generación osteoclasta

las células de Hueso-disolución llamadas los osteoclasts se derivan de un tipo de células inmunes llamadas los macrófagos. Son necesarias para el mantenimiento y la renovación de huesos. Pero los mecanismos intracelulares a través de los cuales los macrófagos convierten a los osteoclasts no se entienden completo. Recientemente, los científicos en la universidad de Tokio de la ciencia destaparon el papel de una proteína llamada Cpeb4 en este proceso. Sus conclusión sugieren los objetivos terapéuticos potenciales para las enfermedades del hueso y de la junta como artritis y osteoporosis.

El estudio desenreda papel de una proteína en la generación osteoclasta

El hueso crónico y las enfermedades comunes, tales como osteoporosis y artritis reumatoide, afectan a millones de gente por todo el mundo, determinado el mayor, degradando su calidad de vida. Un factor importante en ambas enfermedades es la actividad excesiva de las células de hueso-disolución llamadas los osteoclasts. Osteoclasts se forma con la diferenciación de cierto tipo de célula inmune llamado macrófago, después de lo cual detectan su nuevo papel en el mantenimiento de huesos y de juntas: analizando el tejido del hueso para permitir osteoblasts-otro tipo célula-a reparación y para remodelar el sistema esquelético.

Ampliamente, dos procesos intracelulares están implicados en esta diferenciación: primero, transcripción-en las cuales un ARN de mensajero (el mRNA) hacia adentro DNA-y después se crea de la información genética, traslación-en la cual la información en el mRNA está decodificada para producir las proteínas que realizan funciones específicas en la célula. Desde que el descubrimiento del papel de una proteína determinada llamó RANKL en la formación osteoclasta, los científicos han resuelto una considerable porción del rompecabezas cuyo los caminos de la transmisión de señales de la célula y las redes de la transcripción regulan la generación osteoclasta. Con todo, sigue habiendo los procesos celulares de la poste-transcripción implicados ser entendido.

Ahora, en un nuevo estudio publicado en comunicaciones bioquímicas y biofísicas de la investigación, los científicos en la universidad de Tokio de la ciencia, Japón, desenredaron el papel de una proteína llamada Cpeb4 en este proceso complejo. Cpeb4 es parte de la familia obligatoria “del elemento citoplásmico (CPEB) de la poliadenilación” de proteínas, que atan al ARN y regulan la activación y la represión de translación, así como los mecanismos que empalman de la “opción” que producen variantes de la proteína.

Las proteínas de CPEB se implican en diversos procesos biológicos y enfermedades, tales como autismo, cáncer, y diferenciación de glóbulo roja. Sin embargo, sus funciones en la diferenciación osteoclasta no se saben sin obstrucción. Por lo tanto, conducto una serie de experimentos para caracterizar una proteína de esta familia, Cpeb4, usando cultivos celulares de los macrófagos del ratón.”

El Dr. Tadayoshi Hayata, universidad de Tokio de la ciencia, Japón

En los diversos experimentos del cultivo celular conducto, los macrófagos del ratón fueron estimulados con RANKL accionar la diferenciación osteoclasta y la evolución de la cultura fue vigilada. Primero, los científicos encontraron que la expresión génica Cpeb4, y por lo tanto la cantidad de la proteína Cpeb4, creciente durante la diferenciación osteoclasta. Entonces, con microscopia de la inmunofluorescencia, visualizaron los cambios en la situación de Cpeb4 dentro de las células. Encontraron que Cpeb4 se traslada desde el citoplasma a núcleos, mientras que presenta formas específicas (los osteoclasts tienden a fundir juntos y a formar las células con los núcleos múltiples). Esto indica que la función de Cpeb4 asociado a la diferenciación osteoclasta está realizada probablemente dentro de los núcleos.

Para entender cómo el estímulo de RANKL causa este relocalization Cpeb4, los científicos “inhibieron” o reprimen selectivamente algunas de las proteínas que llegan a estar implicadas “río abajo” en los caminos intracelulares de la transmisión de señales accionados por el estímulo. Determinaron dos caminos cuanto sea necesario para el proceso. No obstante, otros experimentos serán requeridos aprender completo sobre la secuencia de evento que ocurre y todas las proteínas implicadas.

Finalmente, el Dr. Hayata y sus personas demostraron que Cpeb4 es absolutamente necesario para la formación osteoclasta usando las culturas del macrófago en las cuales Cpeb4 fue agotado activamente. Las células en estas culturas no experimentaron la diferenciación adicional para convertirse en osteoclasts.

Tomados juntos, los resultados son una progresión toxicológica a entender los mecanismos celulares implicados en la formación osteoclasta.

Nuestro estudio vierte la luz en el papel importante de la proteína ARN-obligatoria Cpeb4 como “influencer positivo” de la diferenciación osteoclasta. Esto nos da una mejor comprensión de las condiciones patológicas de las enfermedades del hueso y de la junta y puede contribuir al revelado de las estrategias terapéuticas para las enfermedades importantes como osteoporosis y artritis reumatoide.”

El Dr. Tadayoshi Hayata, universidad de Tokio de la ciencia, Japón

Esperanzadamente, el nivel más profundo de comprensión de la generación osteoclasta facilitada por este estudio traducirá final a la calidad de vida perfeccionada para la gente que vive con el hueso doloroso y enfermedades comunes.

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.