پروتئین های اشتباه و موقعیت سلولی آنها نقش اساسی در بیماری های عصبی ایفا می کند


پروتئین ها تنها در صورتی می توانند کار خود را انجام دهند که به درستی جمع شوند و ساختارهای مربوط و سه بعدی خود را اتخاذ کنند. برای اطمینان از این که در فرآیند تاشو هیچ مشکلی پیش نمی آید ، در سلول به دقت کنترل می شود. پیامدهای کنترل بی کیفیت ، به عنوان مثال ، در رسوب پروتئین های غلط خورده در بیماری های تخریب کننده عصبی مانند آلزایمر مشاهده می شود.

محققان موسسه ماکس پلانک برای نوروبیولوژی و بیوشیمی در این مورد گزارش کردند روزنامه EMBO (“موش های Fluc-EGFP تغییرات متفاوتی در پروتئوستاز عصبی در پیری و بیماری را آشکار می کند”) آنها خط موشهایی را توسعه داده اند که حالت تعادل پروتئین را برای اولین بار در مغز پستانداران قابل مشاهده می کند. به این ترتیب ، روشهای کنترل کیفیت پروتئین (پروتئواستاز) اکنون می تواند با جزئیات بیشتری در نورونهای سالم و بیمار مورد مطالعه قرار گیرد.

“دستگاه های کنترل کیفیت پروتئین سلولی در جلوگیری از تا شدن و تجمع پروتئین مهم هستند. تصور می شود کاهش هموستاز پروتئین (پروتئوستاز) نقش کلیدی در اختلالات تخریب کننده عصبی مربوط به سن دارد. با این حال ، چگونه توانایی پروتئوزات عصبی در بیماریهای مختلف تغییر می کند هنوز به اندازه کافی درک نشده است و پیشرفت در این زمینه با فقدان ابزارهای نظارت بر پروتز در مدلهای پستانداران مانع می شود.

“در اینجا ، ما موش های گزارشگر را برای تجزیه و تحلیل داخل بدن پروتئوزات عصبی توسعه داده ایم. موش ها لوسیفراز کرم شب تاب را با EGFP (Fluc-EGFP) ترکیب می کنند ، یک پروتئین ناپایدار از نظر طرحی که برای تا شدن مناسب به chaperones نیاز دارد و با تشکیل کانون های داخل سلولی Fluc-EGFP با کاهش فعالیت لوپین به استرس پروتئوتوکسیک واکنش نشان می دهد. با استفاده از این موش ها ، ما شواهدی را برای کاهش پروتئوستاز در مغز پیری ارائه می دهیم. علاوه بر این ، ما یک پاسخ حسگر Fluc-EGFP قوی در مدل بیماری موش پیدا می کنیم ، اما در مدل های موش بیماری هانتینگتون چنین نیست.

“تحقیقات مکانیکی در کشتهای عصبی اولیه نشان می دهد که انواع مختلف مصالح پروتئینی تأثیرات متفاوتی بر کنترل کیفیت پروتئین سلولی دارند.” بنابراین ، موش های گزارشگر Fluc-EGFP بینش جدیدی در مورد تغییرات پروتئواستاز در بیماری های مختلف ارائه می دهند.

تجسم وضعیت پروتئوستاز در مغز پستانداران

برای مطالعه دقیق تر نقص های کنترل کیفیت در بیماری های فردی ، دانشمندان به سرپرستی ایرینا دودانووا ، دکتر جدید ، سری جدیدی از موش ها را توسعه داده اند و وضعیت پروتئواستاز را می توان برای اولین بار در مغز پستانداران نشان داد.

محققان پروتئینی را معرفی کردند که به طور معمول کرم شب تاب را در نورون های موش می درخشد. این پروتئین که برای دمای بدن سوسک بهینه شده است ، نیاز به کمک دائمی دارد تا در پستانداران “گرمتر” جمع شود. تنها در این صورت است که می تواند ساختار مناسب خود را اتخاذ کرده و نور تولید کند. به منظور تعیین موقعیت دقیق پروتئین نور در سلول ، دانشمندان علاوه بر آن آن را با رنگ نیز مشخص می کنند. به این ترتیب ، آنها نشان دادند که پروتئین به طور مساوی توزیع شده و در نورونهای سالم می درخشد.

با این حال ، اگر کنترل کیفیت پروتئین بیش از حد شدید باشد ، پروتئین سوسک تجمع می یابد و دیگر آنقدر روشن نمی درخشد. بنابراین ، پروتئین سوسک به عنوان یک سنسور پروتئوستاز عمل می کند.

سپس محققان از خط جدید موش ها با موش هایی که بیماری های مختلف عصبی را تخریب می کنند ، عبور کردند. در موش هایی که علائم بیماری آلزایمر را نشان دادند ، پروتئین سبک خوشه هایی را تشکیل داد که نشان دهنده یک اختلال پروتئواستاتیک قوی بود. جالب است که این اتفاق برای موش های Chorea Huntington رخ نداد.

دودانووا گفت: “نتایج مختلف کاملاً شگفت انگیز بود.” وقتی ما به دلایل احتمالی نگاه دقیق تری کردیم ، متوجه شدیم که خود پروتئین های تا شده و محل قرارگیری آنها در سلول نقش مهمی ایفا می کند. “

در حالی که پروتئین تا شده در مدل آلزایمر رسوباتی در بدن سلول ایجاد می کند ، در موش هانتینگتون در هسته سلولی جمع می شود. در نتیجه ، کنترل کیفیت پروتئین و ظرفیت آن می تواند در داخل سلول بسیار متفاوت باشد.

دودانووا توضیح داد: “این نشان می دهد که کنترل کیفیت پروتئین چقدر پیچیده است و تغییرات آن در بیماریهای تکثیری عصبی چقدر متفاوت است.”

با خط جدید موش ها ، دانشمندان در حال حاضر ابزاری برای بررسی خاص این پیچیدگی در بیماران سالم و عصبی در اختیار دارند. محققان قصد دارند سایر بیماریهای تخریب کننده عصبی را مورد بررسی قرار دهند و ببینند آیا انواع مختلف سلولهای مغز با سرعت متفاوتی تحت تأثیر قرار می گیرند یا خیر. علاوه بر این ، سری موش ها می تواند به ارزیابی اثربخشی درمان های مختلف برای بیماری های عصبی کمک کند.

دیدگاهتان را بنویسید