Fra æggekagen til ægget:Omvendt proteinaggregationer

For at lave en omelet, du skal krybe et æg, og ligesom Humpty Dumpty kan den aldrig sættes sammen igen. Dette skyldes, at ægget undergår et sæt fysiologiske og kemiske ændringer, når det koger, som får dets kemiske bindinger til at bryde og dets proteiner til at aggregeres, omstrukturering og indstilling til en ny, sidste - og irreversible - form.

Imidlertid, en ny undersøgelse fra Tel Aviv -universitetet foreslår for første gang en ny form for proteinaggregering, der både er reversibel og har positive fysiologiske konsekvenser for celler. Opdagelsen kan i sidste ende føre til nye terapier mod neurodegenerative tilstande som Alzheimers, Parkinsons og "gal ko" sygdomme.

Undersøgelsen blev ledet af prof. Martin Kupiec og udført af Dr. Kobi Simpson-Lavy, begge fra TAU's School of Molecular Cell Biology and Biotechnology, og offentliggjort i tidsskriftet Molekylær celle .

Sådan "de-blob" et protein

"De fleste funktioner i vores celler udføres af proteiner. Men når disse proteiner aggregerer, de producerer en 'klat', der gør dem inaktive, "Professor Kupiec siger." Proteinaggregering har en tendens til at stige med alderen og fører til en række menneskelige sygdomme, især dem, der resulterer i neurodegeneration. "

"I øvrigt, når proteiner indtager en forkert konfiguration - når de foldes forkert - prøver cellerne at tage klumperne fra hinanden, eller at hobe dem op på bestemte steder i cellen, for at minimere deres toksiske virkning, "Dr. Simpson-Lavy siger." Denne proces har været knyttet til udviklingen af ​​en række neurodegenerative tilstande, såsom Alzheimers, Parkinsons og 'gale ko' -sygdomme. "

Den nye undersøgelse undersøger en helt anden type proteinaggregation, som kan tilvejebringe en ny mekanisme til regulering af geners aktivitet i henhold til ændringer i cellens miljø.

Undersøgelsen til undersøgelsen opstod serendipitøst. Mens Simpson-Lavy studerede metabolismen af ​​sukkerarter i gærceller, han bemærkede, at en mærket version af det protein, han observerede - Std1 - dannede en lys plet uden for cellens kerne, når glukose blev tilsat til cellerne.

Med andre ord, Std1, som normalt er til stede i cellernes kerner, hvor genomet bor, endte i en sammenlægning uden for kernerne.

"Vi spekulerede på, om denne proteinaggregation ville ændre sig i henhold til forskellige forhold i cellens mikromiljø, "Siger Prof. Kupiec." Og faktisk, når forholdene ændrede sig igen og glukosen var udtømt, aggregatet opløst og Std1 -proteinet kunne ses igen i kernen. Std1 spiller en rolle i at reagere på forskellige sukkerarter i vækstmediet, så den reversible aggregering og opløsning af Std1 tillod cellen at reagere hurtigt på varierende niveauer af sukker. "

Dårligt - og godt - til dig

Undersøgelsen tyder også på, at ikke alle proteinaggregater er "dårlige for dig." Nogle spiller vigtige fysiologiske og regulatoriske roller. Ifølge undersøgelsen, de "molekylære chaperoner", der har vist sig at brænde mange neurodegenerative sygdomme, kan oprindeligt have været beregnet til at regulere opbygningen af ​​ikke-patologiske proteiner.

"Disse resultater kan åbne vejen for mulige fremtidige behandlinger, der kan forsøge at ændre aggregeringen fra irreversibel til reversibel, "Professor Kupiec siger." Hvis vi kan finde ud af at gøre en irreversibel sammenlægning til en reversibel, det ville være muligt at behandle neurodegenerative sygdomme og vende virkningen af ​​aggregaterne.

"Med andre ord, det kan stadig være muligt at rekonstruere et æg fra en æggekage, "Observerer prof. Kupiec.

Forskerne undersøger i øjeblikket, hvad der får det samme protein til at opføre sig forskelligt under forskellige forhold.