I ricercatori Scopri nuova rotta all'emoglobina Synthesis

Aprile 25, 2016 Admin Salute 0 6
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I ricercatori che studiano zebrafish che muoiono di anemia havediscovered un nuovo percorso per la sintesi dell'eme, profondo rosso, molecola contenente ferro che è un componente dell'emoglobina andmyoglobin. La ricerca suggerisce che i difetti di questo percorso possono essere anoverlooked causa di anemia negli esseri umani.

Un gruppo di ricerca guidato byLeonard I. Zon, un Howard Hughes Medical Institute investigatore atChildren Hospital di Boston e della Harvard Medical School, pubblicato itsfindings nel 18 agosto 2005, numero della rivista Nature. Zon andhis colleghi di Boston hanno collaborato gli studi con researchersfrom la University of Rochester Medical Center e la ofUtah Scuola di Medicina dell'Università.

I ricercatori hanno iniziato la loro studieshoping imparare perché un mutante zebrafish chiamata shiraz (sir) non è riuscita toproduce emoglobina. Il mutante zebrafish signore, che erano prima isolatedby Zon e colleghi del Consorzio schermo Tьbingen in Germania, ha incuriosito i ricercatori perché muoiono di anemia causata da emoglobina lackof.




Nel corso degli anni, Zon e colleghi havediscovered molti mutanti zebrafish che non riescono a produrre emoglobina becauseof difetti nel metabolismo del ferro. Come hanno preso in giro le cause ofthese difetti, hanno imparato che la biochimica percorso involvedin sintesi dell'emoglobina in zebrafish è stato in gran parte conservata overthe 300 milioni di anni l'evoluzione tra i pesci e gli esseri umani. Accordingto Zon, il pesce facilmente manipolabile costituisce un ottimo modelorganism per lo studio della regolazione della formazione eme.

In studio thecurrent, i ricercatori hanno tracciato il difetto di emoglobina al genefor un enzima noto come glutaredossina 5 (grx5). Ma i ricercatori foundearly sul che l'enzima non è collegato direttamente al hemoglobinproduction. "Nessuno aveva lavorato su questo gene nei vertebrati prima, butwe trovato nella letteratura scientifica che questo gene nel lievito wasrequired per la produzione di centri ferro-zolfo in themitochondria", ha detto Zon. Centri ferro-zolfo sono incorporati intocertain proteine ​​per permettere loro funzioni enzimatiche. In furtherexperiments, i ricercatori hanno confermato che le versioni di grx5 inzebrafish, lievito, i topi e gli esseri umani sono funzionalmente equivalenti.

"Itseemed come l'intero processo è stato evolutivamente conservata", ha detto Zon ". Ma la differenza è che il lievito non produrre emoglobina. Così abbiamo Su richiesta per capire un meccanismo che spiegherebbe perché questi pesci che haveproblems rendendo centri ferro-zolfo non potevano fare di emoglobina . "

Studi Otherresearchers 'avevano indicato che la presenza di ferro-sulfurclusters nella cella è importante per il controllo di un enzima chiamato proteina ironregulatory 1 (IRP1). A sua volta, IRP1 regola un'altra ALAS2 enzymecalled che svolge un ruolo chiave nella sintesi dell'eme. Infatti, gli esperimenti di Zon e colleghi hanno dimostrato che la ofgrx5 perdita nel zebrafish mutante attiva impropriamente IRP1, whichblocks la sintesi di ALAS2, e quindi la produzione di eme. Ad esempio, quando ripristinate ALAS2 iniettando nei mutanti signore un truncatedform di ALAS2 che mancava la parte del toIRP1 sensibile molecola, completano ripristinati mutante produzione di emoglobina zebrafish.

"Peoplehave sempre pensato che la sintesi dell'emoglobina necessaria solo sufficiente ironin la cella per la produzione di eme procedere e poi solo il additionof la proteina globina per formare l'emoglobina", ha detto Zon. "Ora, abbiamo addeda quarto cluster componente, ferro-zolfo, che sono necessari per hemeproduction. Si tratta di una scoperta molto interessante e imprevedibile fromwhat avessimo saputo prima, ed i nostri esperimenti hanno davvero definito un newpathway per la produzione di emoglobina,", ha detto .

Zon ha detto che thefindings potrebbero applicare allo sviluppo di nuovi trattamenti per una forma ofanemia rara, nota come anemia sideroblastica, in cui elevata IRP1 activitycauses una carenza di ALAS2. Nella maggior parte dei casi, un aumento IRP1 islikely causata da una mutazione in un trasportatore per il ferro-zolfo clustersthat li intrappola nei mitocondri, dove non possono interagire con il controllo IRP1to esso.

In una ricerca di possibili trattamenti per theanemia, Zon ed i suoi colleghi stanno esplorando il macchinario genetico ofhemoglobin produzione in zebrafish per bersagli di farmaci che couldrestore livelli normali di centri ferro-zolfo. "Il percorso che wehave trovato è molto sensibile, quindi i nostri risultati potrebbe essere esteso toenable trattamenti per altre forme di anemia", ha detto Zon.

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