Stanford Üniversitesi Beşeri Bilimler ve Bilimler Okulu’ndaki araştırmacılar, yanlış katlanmış proteinleri atmak için hücre tarafından kullanılan yeni bir yol buldular. Gelişmiş mikroskopi ve canlı hücre görüntüleme tekniklerini kullanan araştırmacılar, yanlış katlanmış proteinleri görsel olarak takip edebildiler ve hücredeki kaderlerini öğrenebildiler.
Yanlış katlanmış proteinler hücreler için toksiktir ve normal işleyişi bozmak. Önceki araştırmalar, hücrelerin yanlış katlanmış proteinleri ya yeniden katlayarak ya da basitçe ortadan kaldırarak başa çıktığını göstermiştir. Şimdi, Judith Frydman liderliğinde yapılan araştırma, hücrenin bunları daha önce bilinmeyen belirli bir hücresel konumda saklamayı da seçebileceğini göstermiştir.
Hücreler yanlış katlanmış proteinlerle nasıl başa çıkıyor?
Araştırmacılar, çok çeşitli teknikler kullanarak, DNA’yı barındıran ve işleyen hücrenin ana merkezi olan hücresel çekirdeğin yanlış katlanmış proteinler için bir “çöplük” alanına sahip olduğunu buldular. Bölge, çekirdeğin ve proteinleri parçalamak için enzimler içeren hücresel bir organel olan vakuolün kesiştiği noktadadır.
İlginç bir şekilde, süreç, çekirdeğin içindeki ve dışındaki yanlış katlanmış proteinler için benzerdir. Hücrenin diğer organelleri barındıran nükleer olmayan kısmı olan sitoplazmada, hücresel makine, vakuole doğru göç etmeye başlayan küçük yanlış katlanmış protein kapanımları oluşturur.
Bu süreç sadece çekirdekte bulunana benzemekle kalmıyor, aynı zamanda araştırmacılar iki sürecin birbiriyle sürekli etkileşim halinde olduğunu da keşfettiler çünkü her iki protein parçası da sonunda nükleer zarfla (çekirdeğin duvarı) karşı karşıya geldi. onlara.
Sitoplazmik inklüzyon vakuole kolayca girebilirken, nükleer zarf nükleer inklüzyonun aynı şeyi yapmasını engeller. Birkaç ek deneyden sonra, araştırmacılar, nükleer katılımın, protein katılımının girişini kolaylaştırmak için nükleer zarfın bükülmesiyle sonuçlanan özel proteinler salgıladığı sonucuna vardılar.
Araştırma deneyleri mayada yapıldı, ancak insan hücrelerinin aynı işlevi yerine getirebilen lizozom adı verilen bir karşılığı var. Araştırmacılar şimdi benzer bir yolun insan hücrelerinde de kullanılıp kullanılmadığını ve yaşlanmadan nasıl etkilendiğini belirlemek için çalışıyorlar.
Hücre yaşlandıkça, yanlış katlanmış proteinleri uzaklaştırma mekanizması bozulmaya başlar ve hücre içinde birikmelerine yol açar. Bunun Alzheimer gibi hastalıklara neden olan ajan olduğu bulunmuştur. parkinsonve Huntington’s, birkaç isim. Yolun anlaşılması, bu koşullar için potansiyel terapötik hedeflerin geliştirilmesine yol açabilir.
Araştırma bulguları dergide yayınlandı Doğa Hücre Biyolojisi.
Soyut:
Hücresel sağlık için gerekli olan etkili protein kalite kontrolü (PQC), yanlış katlanmış proteinlerin tanımlanmış inklüzyonlara uzamsal olarak ayrılmasına dayanır. Burada nükleer ve sitoplazmik mekansal PQC’nin koordinasyonunu ortaya koyuyoruz. Sitoplazmik yanlış katlanmış proteinler, bir sitoplazmik bitişik nükleer kalite kontrol bölmesinde konsantre olurken, nükleer yanlış katlanmış proteinler, bir intranükleer kalite kontrol bölmesinde (INQ) tecrit edilir. Parçacık takibi, INQ ve bitişik nükleer kalite kontrol bölmesinin, perinükleer ESCRT-II/III proteini Chm7 ile işaretlenmiş nükleer-vakuolar kavşağa yakın bir bölgede nükleer zarf boyunca birbirine bakacak şekilde birleştiğini ortaya koymaktadır. Çarpıcı bir şekilde, nükleer-vakuolar bağlantı noktalarındaki yakınsama, yanlış katlanmış sitoplazmik ve nükleer proteinlerin VPS4’e bağlı vakuolar klirensini kolaylaştırır; ikincisi, nükleer INQ’nun vakuole ekstrüzyonunu gerektirir. Nükleer-vakuolar temas bölgelerinin, nükleer ve sitoplazmik inklüzyonların vakuolar temizlenmesini kolaylaştırmak için mekansal PQC’nin hücresel merkezleri olduğunun bulunması, hücresel mimarinin proteostaz bakımındaki rolünü vurgular.