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Identificação de MTK1 SAPKKK como o sensor oxidativo humano novo do esforço

Em uma sociedade do envelhecimento, os vários estudos estão sendo conduzidos para explorar o relacionamento entre o oxigênio activo e doenças envelhecimento-relacionadas tais como o cancro, doenças inflamatórios crônicas, e a síndrome metabólica.

Um grupo de investigação no instituto da ciência médica, a universidade do Tóquio em Japão, conduzida pelo professor Mutsuhiro Takekawa, descobriu um mecanismo novo que induzisse uma resposta celular detectando o esforço oxidativo no corpo humano. As funções de MTK1 SAPKKK são identificadas como um sensor oxidativo humano novo do esforço que detecte o oxigênio activo adicional no corpo e transmita essa informação às pilhas, conduzindo à morte celular e à produção inflamatório do cytokine. Os resultados desta pesquisa foram publicados em avanços da ciência o 24 de junho de 2020.

MTK1 SAPKKK percebe o estado celular dos redox e transduces o na sinalização de SAPK

Os organismos vivos obtêm a energia necessária para actividades da vida pela respiração do oxigênio. Contudo, sabe-se que as espécies reactivas do oxigênio estão geradas no corpo humano como um subproduto no processo.

A superproduçao do oxigênio activo causa dano às pilhas e causa várias doenças tais como o envelhecimento, o cancro, as doenças inflamatórios crônicas (artrite reumatóide, etc.), a síndrome metabólica, e doenças neurodegenerative. Conseqüentemente, pensa-se que o corpo humano está equipado com um mecanismo para detectar e apropriadamente responder ao estado oxidativo do esforço causado pela superproduçao do oxigênio activo. Contudo, o mecanismo detalhado era desconhecido.

As pilhas respondem ao esforço oxidativo induzindo a sinalização intracelular, incluindo o p38 esforço-ativado e caminhos de JNK MAPK (SAPK), mas os mecanismos subjacentes permanecem obscuros. A equipa de investigação relata que MTK1 SAPKKK funciona como um sensor oxidativo do esforço que perceba o estado celular dos redox e transduces o na sinalização de SAPK.

Depois do esforço oxidativo, MTK1 é oxidado ràpida e subseqüentemente reduzido gradualmente em resíduos evolutionarily conservados do cysteine. Estas alterações acopladas da oxidação-redução de MTK1 induzem sua actividade catalítica.

As experiências do KO do gene mostraram que a sinalização esforço-induzida oxidativo de SAPK está negociada pela activação coordenada dos dois SAPKKKs, MTK1 e ASK1, que têm características diferentes do tempo e de resposta da dose.

Encontraram que o redox de MTK1-mediated que detecta o sistema é crucial para a actividade atrasada e sustentada de SAPK e dita as decisões do destino da pilha que incluem a morte celular, e a produção IL-6 durante a explosão respiratória nos macrófagos. Seus resultados traçam um mecanismo molecular por que as pilhas geram respostas biológicas óptimas sob ambientes de flutuação dos redox.

Para detalhes da pesquisa, veja por favor o papel.

Esperou ser aplicado ao tratamento do cancro, síndrome metabólica…

Este estudo revelou uma parte do mecanismo de resposta oxidativo do esforço do corpo humano. O resíduo de Cys na molécula MTK1, que é importante para sua função como um sensor oxidativo do esforço, é conservado altamente não somente nos seres humanos mas igualmente em uma grande variedade de animais vertebrados, e no MTK1-mediated que a resposta oxidativo do esforço é conservada igualmente evolutionarily. Isto é fortemente sugestivo que o mecanismo é comum aos vários animais vertebrados.”

Professor Takekawa, instituto da ciência médica, universidade do Tóquio

O grupo de investigação espera que os resultados desta pesquisa estarão usados no futuro para desenvolver agentes terapêuticos para as várias doenças relativas à espécie reactiva do oxigênio tal como o cancro, doenças inflamatórios crônicas, e a síndrome metabólica. Estes resultados foram obtidos como um esforço cooperativo com professor Hiroaki Miki no instituto de investigação para doenças microbianas, universidade de Osaka em Japão.

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.