Ricerca morbo di Crohn avanza con l'identificazione delle proteine

Marzo 24, 2016 Admin Salute 0 4
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La ricerca, da Catherine Leimkuhler Grimes, assistente professore di chimica e biochimica a UD, e Vishnu Mohanan, studente di dottorato in scienze biologiche, è pubblicato nel 4 luglio del Journal of Biological Chemistry. Lo studio è stato finanziato da una sovvenzione da parte del National Institutes of Health (NIH).

Mentre gli scienziati sottolineano, il nostro sistema immunitario fornisce la prima linea di difesa contro i patogeni invasori, un compito ancora più impegnativo nell'intestino umano, dove vivono più di un trilione di batteri commensali - microrganismi residenti che aiutano a convertire il cibo in proteine, vitamine e minerali .




Per distinguere "cattivi" contro i batteri "buoni", i nostri corpi si basano su una complessa rete di recettori in grado di rilevare i modelli che sono unici per batteri, come piccoli frammenti di parete cellulare batterica. I recettori riconoscono e si legano a questi frammenti, innescando una risposta immunitaria per eliminare i "cattivi" o controllare la crescita dei "bravi ragazzi".

Tuttavia, quando uno di questi recettori rompe, o muta, una risposta immunitaria anomala può verificarsi, causando il corpo di montare una risposta immunitaria contro i batteri "buoni". Malattie infiammatorie croniche, come il morbo di Crohn, sono ipotizzati a derivare.

La squadra UD focalizzata su una proteina chiamata NOD2 - nucleotide-binding dominio oligomerizzazione contenente proteine ​​2. Più di 58 mutazioni nel gene NOD2 sono stati collegati da varie malattie, e l'80 per cento di queste mutazioni sono collegati specificamente alla malattia di Crohn, secondo Grimes.

Negli esperimenti per svelare i meccanismi di segnalazione di NOD2 e dove si rompono, "ci siamo imbattuti in questo chaperone molecola", dice Mohanan, che è stato l'autore principale di questo articolo scientifico.

La molecola è stata chaperone HSP70, che sta per "shock termico proteine ​​70." Si assiste con il ripiegamento delle proteine ​​nelle loro corrette forme tridimensionali, anche quando le cellule sono sotto stress da temperature corporee elevate, quali febbre.

Grimes ha detto che era un po 'scettico di perseguire gli studi con HSP70, perché è una proteina comunemente noto, ma ha trovato i dati iniziali di Mohanan intrigante.

"Vishnu scoperto che se abbiamo aumentato il livello di espressione di HSP70, mutanti del NOD2 Crohn sono stati in grado di rispondere a frammenti della parete cellulare batterica. Un tratto distintivo delle mutazioni NOD2 è l'incapacità di rispondere a questi frammenti. In sostanza, Vishnu ha trovato una soluzione per NOD2, e abbiamo voluto determinare come stavamo risolverlo. "

In ulteriori esperimenti, Mohanan creato un tag-wild-type linea cellulare NOD2 in cui i livelli di NOD2 quasi abbinati ai livelli presenti in natura (rispetto a livelli di "super" che potrebbe stimolare una risposta artificiale) e ha scoperto che NOD2 diventato più stabilizzata e degradato più lentamente se trattati con HSP70. Infatti, HSP70 aumentato l'emivita di NOD2 di oltre quattro ore.

"Fondamentalmente, HSP70 mantiene la proteina intorno - che tipo di veglia e protegge NOD2, e impedisce di andare nel cestino cellulare può", spiega Grimes.

I ricercatori hanno testato tre linee di cellule umane nel loro studio: cellule renali, cellule del colon e globuli bianchi. Nella prossima fase dello studio, il tessuto del paziente sarà esaminato attraverso una collaborazione con Nemours/AI duPont Hospital for Children per determinare se i livelli di NOD2 possono essere controllati tramite espressione HSP70.

"Vogliamo capire perché la mutazione in NOD2 si traduce in un aumento della infiammazione", spiega Mohanan. "In questo momento, abbiamo una conoscenza limitata. Una volta che il meccanismo di segnalazione è capito, avremo la chiave di volta."

Mohanan, che è dallo stato del Kerala nel sud dell'India, in precedenza è stato coinvolto nella ricerca sul cancro al cervello a UD. Ha co-autore di un articolo di giornale in campo, ma ha voluto approfondire le sue conoscenze e competenze attraverso lo studio interdisciplinare.

Quando l'occasione di lavorare con Grimes, Mohanan dice colto al volo l'occasione. Egli fu il primo studente a unirsi al gruppo laboratorio di Grimes presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica due anni fa, che ora include 13 scienziati in erba, da borsisti post-dottorato e dottorandi per laureandi. Grimes, che ha fatto il suo lavoro di laurea a Princeton e Harvard, recentemente è stato nominato 2014 Pew Scholar in Scienze Biomediche.

Sulla base della sua crescente incidenza mondiale, morbo di Crohn è stato identificato come una malattia globale emergente. Nei soli Stati Uniti, fino a 700.000 persone potrebbero essere afflitti, prevalentemente adolescenti e giovani adulti tra i 15 ei 35 anni, secondo il Crohn e Colite Foundation of America.

Identificare le proteine ​​che interagiscono e stabilizzano NOD2 è un primo passo per lo sviluppo di nuove terapie per il trattamento della malattia di Crohn, il team di ricerca UD dice.

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