Nowe odkrycie: zaburzenia w edycji planów białkowych prowadzą do degradacji komórkowej
WarsawNaukowcy z całego świata odkryli nowy sposób, w jaki komórki produkują białka. Zakłócenie tego procesu może prowadzić do chorób, takich jak retinitis pigmentosa. Proces ten wpływa na to, jak komórki składają „plany białkowe”, co jest kluczowym elementem w produkcji białek. Badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Goethego we Frankfurcie otwiera możliwości tworzenia nowych testów i terapii dla różnych chorób, w tym niektórych nowotworów oraz zaburzeń neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Parkinsona i Alzheimera.
Podczas procesu zwanego splajsowaniem, spliceosom modyfikuje transkrypty genowe, co jest niezbędne do powstawania różnorodnych białek potrzebnych ludzkiemu organizmowi.
- Geny zawierają instrukcje do produkcji białek.
- Komórka wytwarza transkrypcję tych instrukcji.
- Spliceosom modyfikuje transkrypt poprzez usunięcie niektórych fragmentów.
- W efekcie powstaje zmodyfikowany wzór do tworzenia różnych białek.
Spliceosom składa się z różnych elementów, w tym z zestawu jednostek znanych jako U4/U6.U5. Białko o nazwie USP39 stabilizuje te jednostki. W przypadku niektórych zmian lub braku USP39, spliceosom traci stabilność. To z kolei spowalnia i pogarsza dokładność procesu splicingu, co prowadzi do powstawania wadliwych białek mogących powodować problemy w komórkach.
Badania wykazały, że niektóre bardzo agresywne nowotwory produkują dużą ilość białka o nazwie USP39 oraz podobnych białek, co pomaga im szybko się dzielić. Blokowanie USP39 może pozwolić na zabicie komórek rakowych bez szkody dla zdrowych komórek, które dzielą się wolniej. To może być nowy sposób leczenia niektórych rodzajów raka.
Odkrycia z badania wykraczają poza choroby oczu i nowotwory, mogąc przyczynić się do zrozumienia takich schorzeń jak Alzheimer czy Parkinson. Błędy w przetwarzaniu instrukcji genetycznych przez komórki mogą prowadzić do szkodliwego nagromadzenia białek i uszkodzeń komórek, co sprzyja rozwojowi tych chorób. Pogłębienie wiedzy na ten temat może otworzyć drzwi do nowych terapii, które naprawią te błędy genetyczne, pomagając w walce z tymi schorzeniami.
To badanie podkreśla, jak kluczowa jest precyzja w procesach komórkowych. W przyszłości terapie medyczne mogą opierać się na skupieniu na tych szczegółowych mechanizmach, co może dawać nadzieję pacjentom z chorobami związanymi ze splicingiem. Dzięki dalszym badaniom, zrozumienie konkretnych ról elementów spliceosomu może prowadzić do nowych metod leczenia i narzędzi diagnostycznych.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1126/science.adi5295i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Cristian Prieto-Garcia, Vigor Matkovic, Thorsten Mosler, Congxin Li, Jie Liang, James A. Oo, Felix Haidle, Igor Mačinković, Alfredo Cabrera-Orefice, Rayene Berkane, Giulio Giuliani, Fenfen Xu, Anne-Claire Jacomin, Ines Tomaskovic, Marion Basoglu, Marina E. Hoffmann, Rajeshwari Rathore, Ronay Cetin, Doha Boutguetait, Süleyman Bozkurt, María Clara Hernández Cañás, Mario Keller, Jonas Busam, Varun Jayeshkumar Shah, Ilka Wittig, Manuel Kaulich, Petra Beli, Wojciech P. Galej, Ingo Ebersberger, Likun Wang, Christian Münch, Alexandra Stolz, Ralf P. Brandes, William Ka Fai Tse, Stefan Eimer, Didier Y. R. Stainier, Stefan Legewie, Kathi Zarnack, Michaela Müller-McNicoll, Ivan Dikic. Pathogenic proteotoxicity of cryptic splicing is alleviated by ubiquitination and ER-phagy. Science, 2024; 386 (6723): 768 DOI: 10.1126/science.adi5295Udostępnij ten artykuł