Wie ungeordneten Proteinen Verbreiten von Zelle zu Zelle , Potenziell Verbreitung von Krankheiten

One Bad Apple ist alles was man braucht , um den Lauf zu verwöhnen. Und einer falsch gefalteten Protein kann alles , was notwendig ist , um beschädigte anderen Proteinen , bilden große Aggregationen zu mehreren unheilbaren neurodegenerativen Erkrankungen wie Chorea Huntington , Parkinson und Alzheimer verknüpft .

Stanford Biologie Professor Ron Kopito hat gezeigt, dass die Mutante , fehlgefaltete Protein verantwortlich Huntington-Krankheit kann von Zelle zu Zelle bewegen , die Einstellung normalen Proteinen und bilden Aggregationen in jeder Zelle es besucht .

Zu wissen, dass dieses Protein einen Teil seiner Zeit im Freien verbringt Zellen " eröffnet die Möglichkeit, für die Therapie ", sagte er . Kopito Studien , wie eine solche falsch gefaltete Proteine ​​zu erhalten über die Membran einer Zelle und in seine Zytoplasma , wo sie mit normalen Proteinen interagieren können . Er untersucht auch , wie diese Proteine ​​zwischen neuronalen Zellen zu bewegen.

Die Fähigkeit dieser Proteine ​​, von einer Zelle zur anderen bewegen können , wie Huntington- Krankheit breitet sich durch das Gehirn nach dem Start in einem bestimmten Bereich zu erklären. Ähnliche Mechanismen können im Fortschritt der Parkinson und Alzheimer durch das Gehirn beteiligt sein.

Kopito über seine Forschung an der Jahrestagung der Amerikanischen Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften in Washington, DC

Nicht alles schlecht

Nicht alle falsch gefaltete Proteine ​​sind schlecht. Das Dogma so, dass Sie auch alle Proteine ​​gebildet ordentlich, gut gefaltete Strukturen zusammen in Komplexen mit einer großen Zahl von anderen Proteinen verpackt , sagte Kopito . Aber im Laufe der letzten 20 Jahre haben die Forscher festgestellt, dass bis zu 30 Prozent unserer Proteine ​​nie in stabile Strukturen falten. Und selbst bestellt Proteine ​​scheinen einige ungeordnete Teile haben.

Ungeordnete Proteine ​​sind wichtig für die normalen Zellfunktionen . Im Gegensatz zu normalen Proteinen , sie nur mit einem Partner zu einem Zeitpunkt, zu interagieren. Aber sie sind viel dynamischer , in der Lage, mehrere schnelle Interaktionen mit vielen verschiedenen Proteinen . Das macht sie ideal für eine Vielzahl von Standardkommunikations, die innerhalb einer Zelle für ihren normalen Betrieb der Fall ist, wobei Kopito .

Aber wenn einige unserer Proteine ​​sind immer ungeordnet , wie kann unsere Zellen erkennen, welche Proteine ​​richtig gefaltet werden müssen und welche nicht? "Es ist ein großes Geheimnis ," sagte Kopito , und eine, die er studiert . Diese Frage hat Auswirkungen darauf, wie Menschen entwickeln neurodegenerativen Erkrankungen , die alle scheinen altersbedingten sein .

Huntington -Krankheit ist durch eine spezifische mutierte Protein verursacht . Aber der Körper macht dieses mutierte Protein Ihr ganzes Leben , also warum Sie die Krankheit im späteren Erwachsenenalter zu bekommen? Kopito sagte, es ist , weil die körpereigenen Schutzmechanismen zu stoppen ihre Arbeit tun, wie wir älter werden . Er sagte, sein Labor hofft, zu bestimmen, was diese Mechanismen .

Einen schlechten Einfluss

Aber es ist klar, was passiert, wenn diese Mechanismen nicht mehr funktionieren - fehlgefaltete Proteine ​​beginnen Rekrutierung normalen Versionen des gleichen Proteins und bilden große Aggregationen . Das Vorhandensein dieser Verklumpung wurde eng mit verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen verknüpft .

Kopito festgestellt, dass das mutierte Protein mit der Huntington-Krankheit verbunden sind, können eine Zelle zu verlassen und in ein anderes, Unruhe zu stiften in jede neue Zelle als es nach unten fortschreitet die Linie. Die Ausbreitung des falsch gefalteten Protein kann erklären, wie die Huntington- durch das Gehirn fortschreitet.

Diese Erkrankung , wie Parkinson und Alzheimer, beginnt in einem Bereich des Gehirns, und breitet sich auf dem Rest davon. Dies ist auch ähnlich wie die Ausbreitung von Prionen , die sich selbst reproduzierende Proteine ​​in Rinderwahnsinn in Verbindung gebracht und , in den Menschen, Creutzfeldt -Jakob-Krankheit . Da der fehlgefalteten Protein mehr Teile des Gehirns erreicht, wird es für die fortschreitende Verschlechterung dieser Erkrankungen verantwortlich sein könnte .

Jetzt, da wir wissen, dass diese falsch gefalteten Proteinen verbringen einen Teil ihrer Zeit außerhalb der Zellen , Reisen von einer Zelle zur anderen , könnten neue Medikamente sie dort gezielt , sagte Kopito . Dies könnte dazu beitragen, zu verhindern oder zumindest zu blockieren das Fortschreiten dieser Krankheiten.

Kopito arbeitet derzeit daran, herauszufinden, wie falsch gefaltete Proteine ​​zu bekommen Vergangenheit Zellmembranen in die Zellen in den ersten Platz. Sie wird nur einmal im Zytoplasma der Zelle , dass diese Proteine ​​rekrutieren andere . So diese Studien helfen könnte Wege zu finden, diese Unruhestifter von den normalen Proteinen zu halten.

Er arbeitet auch mit Biologie-Professor Luo Liqun , diese Proteine ​​zwischen Zellen in der gut abgebildet Obst verfolgen fliegen Nervensystem. In der Zukunft , sagte Kopito er hofft, seine Zellbiologie Arbeit Krankheitspathologie , um die Rolle fehlgefaltete Proteine ​​in menschlichen Erkrankungen spielen verstehen, zu verknüpfen.

Geschrieben von:
Sandeep Ravindran , ein Science- Schreiben intern an der Stanford News Service.

Quelle:
Louis Bergeron
Stanford University