Studien aussichtsreiche Gene und kleinen Molekülen , um gegen verheerende Krankheiten verwenden

Zwei verwandte Studien der Northwestern University bieten neue Strategien für die Bewältigung der Herausforderungen der Vorbeugung und Behandlung von Erkrankungen der Proteinfaltung, wie Alzheimer , Parkinson und Huntington-Krankheit , Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) , Krebs, Mukoviszidose und Typ 2 Diabetes .

Um seine Arbeit ordnungsgemäß innerhalb der Zelle zu tun , ein Protein zuerst muss sich in die richtige Form zu falten. Wenn nicht , können Probleme entstehen . Mehr als 300 Krankheiten an der Wurzel Proteine, die Fehlfaltung , zu aggregieren und schließlich dazu führen, zelluläre Dysfunktion und Tod.

Die neue Nordwest Forschung identifiziert neue Gene und Signalwege , die Proteinfehlfaltung und Aggregation zu verhindern giftig , halten Zellen gesund und identifiziert auch kleinen Molekülen mit therapeutischem Potenzial , die Gesundheit wieder herzustellen , um beschädigten Zellen , die neue Ziele für die Medikamentenentwicklung .

Das genetische Screening-Studie wird von der Fachzeitschrift PLoS Genetics. Das kleine Molekül Studie wird von der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology.

" Diese Entdeckungen sind spannend , weil wir Gene, die uns gesund und kleine Moleküle, die uns gesund zu halten identifiziert ", sagte Richard I. Morimoto , der die Studie leitete . " Zukünftige Forschung sollte erläutern, wie diese beiden wichtigen Bereiche zu interagieren. "

Morimoto ist die Bill und Gayle Cook- Professor für Biologie in der Abteilung für Molekulare Biowissenschaften und der Reis- Institut für biomedizinische Forschung in Northwestern Weinberg College of Arts and Sciences. Er ist auch ein wissenschaftlicher Direktor des Chicago Biomedizinische Consortium.

Die genetische Studie berichtet, in PLoS Geneticswurde in den transparenten Rundwurm geführt C. elegans, Die viel von der gleichen Biologie mit den Menschen teilt . Das kleine Tier ist ein geschätzter Forschungswerkzeug deswegen und auch wegen seines Genoms oder vollständige Gensequenz ist bekannt.

In der Arbeit , Morimoto und sein Team untersucht alle rund 19.000 Gene in C. elegans. Sie reduzierten Expression von jedem Gen ein zu einer Zeit und sah nach, ob das Gen unterdrückt Proteinaggregation in der Zelle. Hat das Gen Anstieg Aggregation oder zu verringern oder sie haben überhaupt keine Wirkung ?

Die Forscher fanden 150 Gene, die einen Einfluss haben . Sie führten dann eine Reihe von Tests und konzentrierte sich auf neun Gene, alle Proteine ​​in der Zelle gesünder gemacht . ( Diese Gene hatte eine positive Wirkung auf eine Reihe von verschiedenen Proteinen mit verschiedenen Krankheiten assoziiert . )

Diese neun Gene definieren eine Kern homeostastis Netzwerk, das Proteom des Tieres ( die Gesamtheit der Proteine, die von dem Organismus exprimiert ) von Proteinschädenschützt . "Dies sind die wichtigsten Gene ", sagte Morimoto . " Herauszufinden, wie neun Gene - im Gegensatz zu 150 - . Arbeit ist eine überschaubare Aufgabe"

im Nature Chemical BiologyStudie , Morimoto und Kollegen gescreent fast eine Million kleiner Moleküle in menschlichen Gewebekulturzellen , um diejenigen, die die Fähigkeit der Zelle , sich von Proteinschädigung schützen wiederherzustellen identifizieren.

Sie identifizierten sieben Klassen von Verbindungen ( auf Basis der chemischen Struktur) , dass alle die Fähigkeit der Zelle , mehr Schutz molekulare Chaperone , die richtige Proteinfaltung wieder herzustellen verbessern. Die Forscher nennen diese Verbindungen Proteostase Regulatoren. Sie fanden heraus, dass die Verbindungen wieder hergestellt , die Gesundheit der Zelle und führte zu einer Verringerung der Proteinaggregation und Schutz gegen Fehlfaltung . Folglich wurde wieder gesund wenn kranken Tiere wurden mit den kleinen Molekülen behandelt.

Morimoto und sein Team dann durchgeführt, detaillierte molekulare Analysen von 30 vielversprechende kleine Moleküle , die alle sieben Klassen . Sie entdeckten, einige Verbindungen viel effektiver als andere.

"Wir wissen noch nicht, die genauen Mechanismen dieser kleinen Molekülen , aber wir haben einige gute Wirkstoff-Targets für die weitere Entwicklung identifiziert ", sagte Morimoto .