Gli scienziati ampliare la conoscenza del processo di cellula coinvolta in molte malattie

Maggio 23, 2016 Admin Salute 0 4
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Come parte di uno sforzo di ricerca congiunta con l'Università del Michigan, gli scienziati del campus della Florida di The Scripps Research Institute hanno per la prima volta definito la struttura di uno dei maggior parte dei motori fondamentali della cellula, che è necessario per la crescita cellulare, come si assembla dai suoi componenti.

Lo studio rivela una serie di meccanismi ridondanti che assicurano la produzione di queste strutture critiche evitando eventuali passi falsi che potrebbero portare alla loro distruzione o per la produzione di mattoni cellulari errati. Questi risultati gettano nuova luce su un processo che è integralmente coinvolto in una serie di patologie, tra cui il cancro e il morbo di Alzheimer.

Lo studio, pubblicato il 11 agosto 2011, in anticipo edizione on line della rivista Science, rivela la struttura di un gruppo intermedio della piccola subunità ribosomiale.




I ribosomi, che sono grandi macchine macromolecolari necessari per la crescita cellulare in tutti gli organismi, catalizzano la produzione di proteine ​​in tutte le cellule. Leggono il codice genetico portato da RNA messaggero, e quindi catalizzare o tradurre il codice in proteine ​​all'interno delle cellule, assemblandoli da aminoacidi.

Capire il processo di assemblaggio dei ribosomi - che coinvolge quasi 200 proteine ​​essenziali note come "fattori di assemblaggio" in aggiunta ai quattro molecole di RNA e proteine ​​ribosomali 78 che fanno parte del ribosoma maturo - è una zona potenzialmente fecondo di ricerca a causa del importanza di assemblaggio ribosoma per la crescita cellulare. Il legame tra difetti di assemblaggio dei ribosomi e cancro indica chiaramente a questo percorso come un nuovo bersaglio per farmaci anti-cancro.

In questo studio, gli scienziati hanno usato la microscopia crioelettronica (in cui i campioni vengono studiate a temperature di -150 ° C), per l'immagine delle strutture 40S dei ribosomi.

"Questo è l'assemblea ribosomiale più definito intermedio che abbiamo mai avuto con la vera informazioni strutturali sulla posizione di ciascun fattore di assemblaggio," ha dichiarato Katrin Karbstein, professore associato presso Scripps Florida e uno dei maggiori autori dello studio. "Sarà utile per determinare quello che sta succedendo in quello che è ancora un processo relativamente sconosciuto."

Mentre la maggior assemblaggio ribosoma avviene nel nucleolo, struttura di acido nucleico-proteina all'interno del nucleo, il processo di maturazione finale avviene nel citoplasma, il compartimento cellulare "generale" dove avviene la traduzione della proteina. Nel citoplasma, queste subunità ribosomiale-maturi pre incontrano grandi piscine di subunità maturi, RNA messaggero, e vari fattori di traduzione

Questo spezzatino cellulare presenta una sfida unica, in particolare mantenendo il processo di traduzione di agire sulle subunità prematuramente, il che porterebbe a loro rapida degradazione o nella produzione di proteine ​​non correttamente assemblati, entrambi i processi con esiti potenzialmente letali per la cellula.

Il nuovo studio mostra che che i fattori di assemblaggio rilegati cooperano tra di loro in un approccio altamente ridondante e su più fronti per evitare tali eventi, chaperoning le subunità pre-40S per impedire loro di cadere vittima all'apparato traslazionale.

"Avevamo pensato il ruolo dei fattori di assemblaggio è stato quello di aiutare maturare questa forma intermedia del ribosoma", ha detto Karbstein. "Ma la nostra nuova ricerca ha dimostrato che questi fattori di assemblaggio impediscono anche un certo numero di cose indesiderate accada. Se una di queste forme intermedie dovevano legarsi prematuramente a un RNA messaggero, ci potrebbe essere nessuna proteina prodotta, o peggio, una proteina sbagliata potrebbe essere prodotto e che potrebbe portare alla morte cellulare precoce. "

E 'importante notare che si tratta di una singola istantanea del processo di assemblaggio in fase avanzata, Karbstein aggiunto. "Sappiamo meglio come funziona il processo, ma questo non è affatto una dichiarazione finale," ha detto.

I primi autori dello studio sono Betania S. Strunk di Scripps Research, e Cherisse R. Loucks e Min Su di L'Università del Michigan. Altri autori includono Harish Vashisth, Shanshan Cheng, Justin Schilling, Charles L. Brooks III, e Georgios Skiniotis della University of Michigan.

Lo studio è stato sostenuto dal National Institutes of Health e la National Science Foundation.

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