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Identificazione di MTK1 SAPKKK come nuovo sensore ossidativo umano di sforzo

In una società di invecchiamento, i vari studi stanno intraprendendi per esplorare la relazione fra ossigeno attivo e le malattie in relazione con l'invecchiamento quale cancro, le malattie infiammatorie croniche e la sindrome metabolica.

Un gruppo di ricerca all'istituto di scienza medica, l'università di Tokyo nel Giappone, piombo dal professor Mutsuhiro Takekawa, ha scoperto un nuovo meccanismo che suscita una risposta cellulare individuando lo sforzo ossidativo nel corpo umano. Le funzioni di MTK1 SAPKKK è identificata come nuovo sensore ossidativo umano di sforzo che percepisce l'ossigeno attivo in eccesso nell'organismo e trasmette quelle informazioni alle celle, piombo alla morte delle cellule ed alla produzione infiammatoria di citochina. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati negli avanzamenti di scienza il 24 giugno 2020.

MTK1 SAPKKK percepisce lo stato redox cellulare e transduces nella segnalazione di SAPK

Gli organismi viventi ottengono l'energia necessaria per le attività di vita tramite respirazione dell'ossigeno. Tuttavia, è conosciuto che le specie reattive dell'ossigeno sono generate nel corpo umano come sottoprodotto nel trattamento.

La sovrapproduzione di ossigeno attivo danneggia le celle e causa le varie malattie quali invecchiamento, cancro, le malattie infiammatorie croniche (artrite reumatoide, ecc.), la sindrome metabolica e le malattie neurodegenerative. Di conseguenza, è pensato che il corpo umano sia fornito di un meccanismo per la percezione e giustamente la risposta allo stato ossidativo di sforzo causato dalla sovrapproduzione di ossigeno attivo. Tuttavia, il meccanismo dettagliato era sconosciuto.

Le celle rispondono allo sforzo ossidativo inducendo la segnalazione intracellulare, compreso il p38 sforzo-attivato e le vie di JNK MAPK (SAPK), ma i meccanismi di fondo rimangono poco chiari. Il gruppo di ricerca riferisce che MTK1 SAPKKK funziona come sensore ossidativo di sforzo che percepisce lo stato redox cellulare e transduces nella segnalazione di SAPK.

A seguito dello sforzo ossidativo, MTK1 è ossidato rapido e successivamente gradualmente è diminuito ai residui evolutionarily conservati della cisteina. Queste modifiche coppia dell'ossidazione/riduzione di MTK1 suscitano la sua attività catalitica.

Gli esperimenti knockout del gene hanno indicato che la segnalazione indotta da stress ossidativa di SAPK è mediata dall'attivazione coordinata dei due SAPKKKs, MTK1 e ASK1, che hanno caratteristiche differenti di reazione al dosaggio e di tempo.

Hanno trovato che il sistema di percezione redox di MTK1-mediated è cruciale per attività in ritardo e continua di SAPK e detta le decisioni di destino delle cellule compreso la morte delle cellule e la produzione IL-6 durante il respiratorio interrompe i macrofagi. I loro risultati delineano un meccanismo molecolare da cui le celle generano le risposte biologiche ottimali nell'ambito degli ambienti redox di variazione.

Per i dettagli della ricerca, vedi prego il documento.

Ha pensato applicarsi al trattamento di cancro, sindrome metabolica…

Questo studio ha rivelato una parte del meccanismo di risposta ossidativo di sforzo del corpo umano. Il residuo di Cys nella molecola MTK1, che è importante per la sua funzione come sensore ossidativo di sforzo, altamente è conservato non solo in esseri umani ma anche in un'ampia varietà di vertebrati e il MTK1-mediated che la risposta ossidativa di sforzo egualmente evolutionarily è conservata. Ciò è forte indicativa che il meccanismo è comune ai vari vertebrati.„

Il professor Takekawa, istituto di scienza medica, università di Tokyo

Il gruppo di ricerca spera che i risultati di questa ricerca siano usati in futuro per sviluppare gli agenti terapeutici per varie malattie relative alle specie reattive dell'ossigeno quale cancro, malattie infiammatorie croniche e sindrome metabolica. Questi risultati sono stati ottenuti come sforzo cooperativo con il professor Hiroaki Miki all'istituto di ricerca per le malattie microbiche, università di Osaka nel Giappone.

Source:
Journal reference:

Matsushita, M., et al. (2020) Stress-responsive MTK1 SAPKKK serves as a redox sensor that mediates delayed and sustained activation of SAPKs by oxidative stress. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aay9778.