Studio PUNTI DA Origin molecolare di malattie neurodegenerative, tra cui la malattia di Huntington

Giugno 13, 2016 Admin Salute 0 1
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CAPPELLA HILL - Una nuova ricerca della University of North Carolina atChapel Hill School of Medicine punti alla possibile originof molecolare almeno nove malattie umane di degenerazione del sistema nervoso.

I risultati sono attualmente in PLoS Computational Biology, anopen-access rivista pubblicata dalla Public Library of Science (PLoS), in collaborazione con la Società Internazionale per ComputationalBiology.

Queste malattie neurodegenerative, tra cui la malattia di Huntington, sharean deposito anormale delle proteine ​​all'interno delle cellule nervose. Questa deposizione ofprotein risultati di una sorta di balbuzie genetica all'interno della cell'snucleus chiedendo più copie della glutammina, abuilding blocco della struttura delle proteine. Questi disturbi sono collectivelyknown come polyglutamine diseases.Along con Huntington, queste malattie sono muscularatrophy spinobulbar; tipi spinocerebellari atassia 1, 2, 3, 6, 7 e 17; atrofia anddentatorubral-pallidoluysian, o sindrome Fiume Haw.




Sindrome fiume Haw è un disturbo cerebrale genetica prima identifiedin 1998 cinque generazioni di una famiglia che ha antenati nati in HawRiver, Carolina del Nord La malattia inizia in adolescenza (tra i 15 ei 30 anni) ed è caratterizzata da un danno progressivo e diffuso tobrain funzione, con conseguente perdita svenimento, paranoiddelusions, la demenza e la morte in 15 o 20 anni.

Gli scienziati sono incerti se deposizione di proteine ​​provoca nervecells deterioramento e morire. Tuttavia, gli studi dimostrano che il numero greaterthe di glutammina ripete in una proteina di sopra di una certa soglia, il precedente l'insorgenza della malattia e più gravi sintomi. Thisresult suggerisce che anormalmente lunghi tratti di glutammina rendono il hostprotein tossica per le cellule nervose.

"Espansione Polyglutamine maggiore di 35 a 40 ripetizioni isdefinitely un giocatore chiave nella eziologia della malattia e, forse, la morte delle cellule," ha detto il dottor Nikolay V. Dokholyan, assistente professore di biochimica andbiophysics a UNC.

Nel loro nuovo studio, Dokholyan e UNC co-autori hanno cercato di determinewhy esiste una correlazione tra espansione polyglutamine morte cellulare lunghezza andnerve, o malattia. Si ipotizza che i risultati di espansione ofglutamines in strutture alternative che formano all'interno del proteinthat competere con la sua struttura e la funzione normale.

"Come risultato, la proteina non può funzionare correttamente e, eventualmente, aggregati", detto Dokholyan. In altre parole, un longsequence anormalmente di glutamines può assumere una forma che impedisce il hostprotein da "folding" o avvolgimento nel suo funzionale tre dimensionalshape. Tutte le molecole proteiche sono semplici catene ramificate degli aminoacidi; pieghevole corretto in una forma complessa consente queste moleculesto svolgere la loro funzione biologica.

I ricercatori hanno utilizzato simulazioni al computer per simulare polyglutaminebehavior. Lo studio ha mostrato che UNC quando il numero di glutaminerepeats supera un valore critico, i glutamines tendono ad assumere aspecifico forma nella proteina chiamata un'elica beta. Inoltre, thetendency per formare un beta elica aumenta come tratto glutammina lengthbecomes più.

"Nelle nostre simulazioni, quando la lunghezza è di 25 glutamines, senza forme betahelix. A 45, una grande mostra maggioranza formazione beta elica", ha detto Dokholyan. "E sembra che 37 glutamines segna una transizione, come si formano solo un piccolo numero di beta eliche."

Dokholyan ha detto uno degli obiettivi della sua squadra è quello di trovare un modo per inibire la formazione di aggregati proteici.

"Se vogliamo capire il meccanismo e la struttura, può becomepossible sviluppare modi, tra cui i nuovi farmaci piccola molecola, thatwould interferiscono con il processo di aggregazione.

"La nostra filosofia in generale è stata che molte malattie haveunderlying eziologia molecolare. E se qualcosa va storto a livello theorganism, ma va anche sbagliato a livello molecolare. Cerchiamo tounderstand la dinamica e il cambiamento di struttura che si verifica inthese molecole con la speranza di scoprire la loro tossicità a thecell. "

Co-autori con Dokholyan sono laureato Sagar D. Khare, ricercatore post-dottorato Dr. Feng Ding e Kenneth N. Gwanmesia, studente universitario in fisica e pre-engineering a Delaware StateUniversity.

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