Enzyme unique de faire le travail d'un trio pourrait offrir de façon précise pour traiter les maladies
Les chercheurs ont identifié une seule enzyme de faire le travail d'un trio jugé nécessaire de contrôler un processus de signalisation cellulaire commun étant poursuivi comme cible thérapeutique.
Le processus de signalisation, ubiquitination, joue un rôle essentiel dans de nombreux processus cellulaires importants tels que l'immunité, qui est fréquemment détourné par des agents pathogènes pour permettre la propagation de l'infection dans un hôte, a déclaré Zhao Qing Luo, professeur à l'Université Purdue des sciences biologiques et membre de l'Institut Purdue pour inflammation, immunologie et maladies infectieuses, qui a dirigé la recherche.
«Ce processus de signalisation est très important, et de nombreuses entreprises travaillent à développer des médicaments pour le contrôler et l'utiliser pour traiter les maladies», a déclaré Luo. «Cette découverte est un changement de paradigme parce que nous avions seulement connu une cascade de trois enzymes, nommé E1, E2 et E3, pour lancer ce processus. Si une enzyme pourrait accomplir la même chose, il pourrait faire l'objectif thérapeutique plus facile à réaliser. Cependant, beaucoup plus de recherche doit être fait ".
Luo a dirigé une équipe étudier Legionella pneumophila, la bactérie qui cause la maladie du légionnaire. Un document détaillant les instituts nationaux de recherche en santé financé a été publié dans la revue Nature et est disponible en ligne.
L'ubiquitination est une façon d'une cellule est dit ce qu'il faut faire à travers la gestion des protéines en son sein. L'ajout d'une petite protéine appelée ubiquitine peut marquer une autre protéine pour la destruction, la réinstallation dans la cellule, ou il peut tourner la protéine ou hors tension, ce qui peut déclencher ou arrêter un processus cellulaire, Luo dit.
les agents pathogènes qui causent des maladies ont été montré pour manipuler ou attaquer le processus d'ubiquitination de désarmer les cellules immunitaires et échapper aux mécanismes de défense du corps, dit-il.
Dans tous les ubiquitination observé précédemment, la cascade de trois enzymes E effectue une sorte de relais dans lequel on active une protéine ubiquitine, on l'a transféré à la protéine cible et un attaché, dit-il.
L'équipe de Luo a étudié l' utilisation de Legionella pneumophila du processus pour inactiver protéines dans le réticulum endoplasmique d'une cellule au profit réplication bactérienne, et identifié une famille de protéines les bactéries utilisées pour accomplir la tâche. Les chercheurs ont découvert que chaque protéine au sein de la famille a été en mesure d'accomplir indépendamment ubiquitination.
"Cette découverte était totalement inattendu", a déclaré Purdue chercheur postdoctoral Jiazhang Qiu, qui est un membre de l'équipe de recherche. "Non seulement une molécule accomplir indépendamment ubiquitination, il le fait d'une manière totalement différente. Il change vraiment tout ce que nous pensions que nous savions ce processus important."
L'équipe a trouvé un autre aspect unique du processus d'ubiquitination est l'utilisation d'une molécule nommée nicotinamide adénine dinucléotide, ou NAD, en tant que source d'énergie. La source d'énergie cellulaire commune adénosine triphosphate ou ATP, avait été utilisé dans tous les autres ubiquitination observé et a été jugé nécessaire pour le processus, at-il dit.
En plus de Luo et Qiu, les membres de l'équipe de recherche comprennent étudiant diplômé Michael J. Sheedlo; professeur agrégé de chimie Chittaranjan Das;collaborateurs Kaiwen Yu et Liu Xiaoyun de l'Université de Pékin à Beijing; Ernesto S. Nakayasu du Pacific Northwest National Laboratory; et Yunhao Tan un ancien étudiant diplômé dans le groupe de Luo qui est maintenant à l'Hôpital pour enfants de Boston.
L'étude des bactéries, qui ont évolué avec les humains, peut découvrir des processus et des informations importantes applicables à la santé humaine, Luo a déclaré.
"Si ce même processus d'ubiquitination de remplacement se produit chez l'homme, peut-être une protéine ubiquitine-édition d'ingénierie pourrait être développé pour cibler et les processus critiques pour le développement de nombreuses maladies, y compris l'infection contrôle", a déclaré Luo. "Si tel est le cas, cela pourrait conduire à une manière très précise pour cibler et traiter les maladies."
La découverte de l'équipe marque un succès du début du nouvel Institut Purdue pour Inflammation, Immunologie et maladies infectieuses dans Discovery Park de Purdue.