Исследования Salk у дрожжей приводят к уверенному выводу о гипомиелинирующей лейкодистрофии

        

Изучение фундаментальных аспектов биологии может иногда приводить к неожиданным выводам, которые непосредственно связаны с болезнями человека. В одном из последних примеров научной интуиции исследователи из Института Солка обнаружили, что важный механизм контроля качества в пекарских дрожжах тесно связан с гипомиелинизирующей лейкодистрофией, изнурительной болезнью, обнаруженной у детей.

. Результаты, сообщенные 7 сентября 2018 года в журнале eLife могут указывать на терапевтический подход к этому редкому заболеванию, а также для рассеянного склероза и других нейродегенеративных заболеваний.

«Это полное совпадение, что мы сделали это открытие», – говорит профессор Американского онкологического общества Salk Тони Хантер, старший автор газеты. «Мы бы не догадались, что этот дрожжевой белок будет таким образом играть роль в человеческой болезни».

Перед лицом генетического повреждения – от рака или других заболеваний – клетки мобилизуют молекулярные процессы, которые действуют как ремонтные бригады. В течение последнего десятилетия или около того одним фокусом лаборатории Хантера было исследование некоторых белков, которые регулируют эти процедуры ремонта посредством процесса, называемого сумоилированием. Добавление СУМО к белкам или сумоилирование действует как механизм контроля качества, чтобы сигнализировать клетке, что белок должен быть очищен.

В текущем исследовании научный сотрудник Salk Zheng Wang, первый автор статьи, создал генетический скрининг-тест у дрожжей, чтобы определить, какие белки полагаются на сумоилирование, чтобы функционировать должным образом. Он идентифицировал несколько субъединиц белкового комплекса под названием РНК-полимераза III, который играет важную роль в копировании ДНК в РНК – среди тех, которые были затронуты. Команда обнаружила, что, когда Pol III мутировался, клетки перестают расти, потому что мутант Pol III не может обеспечить достаточную передачу РНК (небольшие РНК, которые необходимы для клеток для синтеза белков). Однако этот дефект можно было бы спасти, уменьшив сумоиляцию в дрожжевых клетках

В то же время исследование с Pol III проходило в лаборатории Хантера, другие группы, изучающие гипомиелинирующую лейкодистрофию – нейродегенеративное заболевание, характеризующееся потерей защитной изоляции вокруг нервных клеток (миелин) – обнаружили, что это состояние было вызвано мутациями в Pol III. Хотя известно, что Pol III играет важную роль в регуляции клеточного роста, это было впервые, когда конкретное заболевание было связано с дефектами Pol III

Из-за потери изоляции миелина вокруг нервов люди с гипомиелинизирующей лейкодистрофией отсрочили развитие, умственные недостатки и нарушение движения. В настоящее время терапия отсутствует. Однако новые результаты лаборатории Hunter показывают, что одним из способов ограничить влияние этих мутаций может быть частичное подавление сумоиляции, которое, в свою очередь, блокирует эффекты мутированного Pol III

Исследованию все еще предстоит пройти долгий путь: сумоиляция важна и для многих других функций, поэтому ингибирование ее во всех клетках не будет полезным подходом. Кроме того, хотя новые результаты частично объясняют потерю миелина из-за генетической мутации, исследователи до сих пор не знают, почему эти мутации Pol III влияют на олигодендроциты – клетки, которые покрывают нервные аксоны миелином – в частности.

Лаборатория Хантера теперь работает в сотрудничестве с изучением моделей мыши, которые мутировали Pol III, чтобы исследовать влияние этих мутаций на эмбриональное развитие. Его группа также планирует изучить аналогичные мутации Pol III в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (iPSC), а также в других типах клеток, включая раковые клетки, чтобы попытаться получить более полное представление о механизмах, которые лежат в основе дефектов Pol III.

Источник:

https://www.salk.edu/news-release/research-in-yeast-leads-to-serendipitous-finding-about-a-central -nervous-система-беспорядок /

      

Source link