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Identificación de MTK1 SAPKKK como nuevo sensor oxidativo humano de la tensión

En una sociedad del envejecimiento, los diversos estudios están conducto para explorar el lazo entre el oxígeno activo y las enfermedades envejecimiento-relacionadas tales como cáncer, las enfermedades inflamatorias crónicas, y el síndrome metabólico.

Un grupo de investigación en el instituto de la ciencia médica, la universidad de Tokio en Japón, llevada por profesor Mutsuhiro Takekawa, ha destapado un nuevo mecanismo que saca una reacción celular descubriendo la tensión oxidativa en el cuerpo humano. Las funciones de MTK1 SAPKKK se determinan como nuevo sensor oxidativo humano de la tensión que detecte exceso de oxígeno activo en la carrocería y transmita esa información a las células, llevando a la muerte celular y a la producción inflamatoria del cytokine. Los resultados de esta investigación fueron publicados en avances de la ciencia el 24 de junio de 2020.

MTK1 SAPKKK percibe el estado redox celular y transduces lo en la transmisión de señales de SAPK

Los organismos vivos obtienen la energía necesaria para las actividades de la vida por la respiración del oxígeno. Sin embargo, se sabe que las especies reactivas del oxígeno están generadas en el cuerpo humano como subproducto en el proceso.

La superproducción del oxígeno activo causa daño a las células y causa diversas enfermedades tales como envejecimiento, cáncer, enfermedades inflamatorias crónicas (artritis reumatoide, etc.), síndrome metabólico, y enfermedades neurodegenerative. Por lo tanto, se piensa que el cuerpo humano está equipado de un mecanismo para detectar y apropiadamente responder al estado oxidativo de la tensión causado por la superproducción del oxígeno activo. Sin embargo, el mecanismo detallado era desconocido.

Las células responden a la tensión oxidativa induciendo la transmisión de señales intracelular, incluyendo el p38 tensión-activado y caminos de JNK MAPK (SAPK), pero los mecanismos subyacentes siguen siendo no entendibles. El equipo de investigación denuncia que MTK1 SAPKKK funciona como un sensor oxidativo de la tensión que perciba el estado redox celular y transduces lo en la transmisión de señales de SAPK.

Después de la tensión oxidativa, MTK1 se oxida rápidamente y se reduce posteriormente gradualmente en los residuos evolutionarily conservados de la cisteína. Estas modificaciones acopladas de la oxidación-reducción de MTK1 sacan su actividad catalítica.

Los experimentos knockout del gen mostraron que la transmisión de señales tensión-inducida oxidativa de SAPK es mediada por la activación coordinada de los dos SAPKKKs, MTK1 y ASK1, que tienen diversas características del tiempo y de la reacción a cierta dosis.

Encontraron que el sistema que detecta redox de MTK1-mediated es crucial para la actividad demorada y continua de SAPK y dicta decisiones del destino de la célula incluyendo muerte celular, y la producción IL-6 durante la explosión respiratoria en macrófagos. Sus resultados delinean un mecanismo molecular por el cual las células generen reacciones biológicas óptimas bajo ambientes redox que fluctúan.

Para los detalles de la investigación, vea por favor el papel.

Preveía ser aplicado al tratamiento del cáncer, síndrome metabólico…

Este estudio ha revelado una parte del mecanismo de reacción oxidativo de la tensión del cuerpo humano. El residuo de Cys en la molécula MTK1, que es importante para su función como sensor oxidativo de la tensión, se conserva altamente no sólo en seres humanos pero también en una amplia variedad de vertebrados, y el MTK1-mediated que la reacción oxidativa de la tensión también evolutionarily se conserva. El es fuertemente sugestivo que el mecanismo es común a los diversos vertebrados.”

Profesor Takekawa, instituto de la ciencia médica, universidad de Tokio

El grupo de investigación espera que las conclusión de esta investigación sean utilizadas en el futuro para desarrollar los agentes terapéuticos para las diversas enfermedades relacionadas con la especie reactiva del oxígeno tal como cáncer, las enfermedades inflamatorias crónicas, y el síndrome metabólico. Estos resultados fueron obtenidos como esfuerzo cooperativo con profesor Hiroaki Miki en el instituto de investigación para las enfermedades microbianas, universidad de Osaka en Japón.

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.