En sammenlægning, eller klumper, af proteiner er fremhævet gennem fluorescerende gule prikker i en kontrolgruppe (venstre) og i en pals-22-genstamme (højre), hvor næsten ingen proteinaggregering er synlig. Kredit:UC San Diego
Balance er nøglen til mange fysiologiske funktioner, og det gælder især i produktionen og reguleringen af proteiner. En balance af proteiner i celler hjælper med at opretholde sundhed, men en usund sammenklumpning kan føre til en række sygdomme, inklusive dem, der er forbundet med aldring, såsom Alzheimers.
Forskere ved University of California San Diego, der studerer, hvordan dyr reagerer på infektioner, har fundet en ny vej, der kan hjælpe med at tolerere stressfaktorer, der skader proteiner.
Navngivning af pathwayen den intracellulære patogenrespons eller "IPR, "forskerne siger, at det er en nyopdaget måde for dyr at håndtere visse former for stress og angreb, herunder varmechok.
Studiet, udgivet 2. november i Aktuel biologi , blev ledet af Kirthi Reddy i laboratoriet af Emily Troemel, en professor i sektionen for celle- og udviklingsbiologi i UC San Diegos afdeling for biologiske videnskaber.
Forskerne undersøgte, hvordan rundorme ( C. elegans ) regulerer ekspression af gener, der tændes ved infektion med mikrosporidier, som er naturlige intracellulære patogener af orme såvel som mennesker.
"De arter af mikrosporidier, vi studerer, vokser kun inde i ormens tarm - den kan ikke vokse udenfor, sagde Troemel. C. elegans har en gennemsigtig kropsplan, som gør det lettere at se mikrosporidier, hvordan det vokser, og hvad det gør ved værtsceller. Senest har vi fokuseret på hvordan C. elegans tænder IPR-gener som reaktion på mikrosporidier og varmestress."
Under studiet, genetisk screening afslørede identiteten af pals-22, et gen, der bruges af rundorme til at regulere IPR -vejekspression. Rundormsmutanter af pals-22 har altid IPR-gener på, hvilket forårsager øget tolerance for varmechok og andre former for stress. Disse IPR-effekter ser ud til at være uafhængige af tidligere beskrevne veje. Forskerne siger, at opdagelsen har betydning for mange sygdomme relateret til proteinakkumulering, da sammenlignelige gener ofte kan forbindes hos mennesker.
IPR-opdagelsen er ny nok til, at forskerne stadig har brug for mere analyse for at forstå, hvordan det rent faktisk fungerer. De første ideer er, at IPR hjælper med at markere beskadigede proteiner inde i celler.
"På dette tidspunkt antager vi, at IPR-vejen involverer at sætte mærker på proteiner for at sende dem til proteasomet, som er den cellulære skraldespand, " sagde Troemel. "Vi tester aktivt denne model med det mål, at vi vil dechifrere en ny måde, som dyr kan klare stress på."