_ Studiul constată bine- enzima cunoscută efectuează și controlul calității proteinelor membranare

O echipă interdisciplinară de oameni de știință din Köln, Heidelberg și Munchen au descoperit o nouă funcție a unei enzime binecunoscute. Complexul de peptidază semnal din reticulul endoplasmatic scindează proteinele membranare defecte pentru a iniția degradarea acestora.

În celulele noastre, reticulul endoplasmatic este responsabil pentru producerea și controlul proteinelor care sunt secretate de celulă. Complexul de peptidază semnal taie aceste lanțuri polipeptidice pentru a elimina peptidele semnal care permit proteinelor să ajungă în reticulul endoplasmatic în primul rând, astfel încât proteinele mature să își poată îndeplini funcțiile specifice.

O echipă de cercetare condusă de Matthias Feige , profesor de biochimie a proteinelor celulare la Universitatea Tehnică din München (TUM) și Marius Lemberg, profesor de biochimie la Universitatea din Köln, au descoperit acum că complexul de peptidază semnal are o funcție necunoscută până acum într-un alt proces cheie din biologia celulară: controlul calității proteinelor membranare. Descoperirile lor au fost publicate acum în Science sub titlul „Complexul peptidazei semnalului uman acționează ca o enzimă de control al calității pentru proteinele de membrană.”

Fiecare celulă este înconjurată de un strat dublu lipidic, care protejează interiorul celule, dar și solicitări pentru transportul reglat al moleculelor și semnalelor prin acest strat izolator pentru a permite o multitudine de funcții celulare. Proteinele membranei sunt integrate în acest dublu strat lipidic și îndeplinesc aceste funcții. Ele sunt esențiale pentru supraviețuirea celulelor și servesc drept cele mai importante ținte medicamentoase.

Pentru a funcționa corect, proteinele membranare trebuie să adopte o structură tridimensională bine definită la nivel atomic. Eșecurile în acest proces pot duce la proteine ​​defecte, care, la rândul lor, dă naștere la numeroase boli, inclusiv cancer, precum și tulburări metabolice și neurodegenerative.

Echipa a explorat mai multe proteine ​​​​membranoase asociate bolii ale sistemului nostru nervos în pentru a înțelege mai bine cum celulele noastre evită ca acele proteine ​​defecte să le deterioreze și să provoace boli. Pe parcursul cercetărilor lor, ei au observat că o protează - o enzimă care scindează alte proteine ​​- inițiază degradarea proteinelor mutante defecte. Această degradare este esențială pentru menținerea funcției celulare. Cu toate acestea, ei nu au putut identifica proteaza implicată. „Toți candidații cunoscuți și inhibitorii utilizați în mod obișnuit nu ne-au ajutat în căutarea mecanismului molecular de bază”, a spus Feige.

Descoperirea a venit după ce cercetătorii au identificat site-uri potențiale de scindare pentru complexul de peptidază semnal. „Conform manualelor consacrate, complexul de peptidază semnal scindează peptidele semnal în timpul maturării proteinelor secretoare și, până acum, se credea că aceasta este singura sa funcție”, a adăugat Lemberg. Cu toate acestea, cercetătorii au identificat complexul de peptidază semnal drept proteaza pe care o căutau, dezvăluind că joacă un rol esențial în controlul calității proteinelor membranare.

Ulterior, echipa interdisciplinară de cercetători a identificat câteva proteine ​​suplimentare care obțin scindate și modul în care această funcție neașteptată ar putea fi reglată de subunitatea semnal peptidază SPCS1. „Deoarece acest factor nu este esențial pentru rolul descris inițial în maturarea proteinelor, ne-am dat seama că avem de-a face cu o funcție nerecunoscută anterior”, a explicat Feige.

„În mod interesant, SPCS1 este una dintre singurele trei gene. care sunt reglate în jos în toate regiunile creierului pacienților cu boala Alzheimer, ceea ce sugerează că descoperirile noastre pot avea implicații importante pentru înțelegerea noastră a biologiei umane și a tulburărilor asociate vârstei”, a adăugat Lemberg.

În boala Alzheimer, proteinele defecte se acumulează, despre care se crede că afectează funcția neuronală. Feige a concluzionat: „Descoperirile noastre ne vor ajuta să înțelegem mai bine modul în care celulele controlează forma moleculară a proteinelor lor și pun bazele multor studii viitoare.”

(Fluierul)