Las proteínas chaperonas en las células humanas interactúan dinámicamente con la proteína α-sinucleína, que está fuertemente asociada con la enfermedad de Parkinson. Una relación perturbada con estos "guardaespaldas" conduce al daño celular y a la formación de cuerpos de Lewy típicos de la enfermedad de Parkinson.investigadores del Biozentrum de la Universidad de Basilea han sido publicados en Naturaleza .
La enfermedad de Parkinson es uno de los trastornos neurodegenerativos más comunes. En Suiza, alrededor de 15,000 personas están afectadas. Debido al aumento mundial de la esperanza de vida, se espera un aumento rápido en los casos de Parkinson en los próximos años. Las causas de la enfermedad,lo que conduce a la muerte progresiva de las células nerviosas en el cerebro, todavía no se conoce bien. Por lo tanto, el desarrollo de terapias efectivas es aún más difícil.
Está bien aceptado que la proteína α-Sinucleína puede desempeñar un papel clave en el desarrollo del Parkinson. Investigadores dirigidos por el biólogo estructural Prof. Sebastian Hiller ahora han descubierto que las proteínas auxiliares, conocidas como chaperonas, protegen constantemente la α-Sinucleína encélulas humanas. Cuando las chaperonas no pueden cumplir con su trabajo de guardaespaldas, la α-sinucleína muestra su lado negativo y causa un daño celular grave.
los guardaespaldas moleculares interactúan con la α-sinucleína
En las células humanas, hay entre treinta y cuarenta chaperonas que pueden interactuar potencialmente con la α-sinucleína. Los científicos han investigado sistemáticamente a nivel atómico donde los guardaespaldas moleculares interactúan con la α-sinucleína.
"Utilizando tecnología de RMN de última generación, hemos descubierto un patrón específico que determina el sitio exacto de interacción de la α-sinucleína con las chaperonas", explica Hiller. "No existe una interacción fija y rígida, sino una dinámica yun encuentro que cambia constantemente ". En las células sanas, la α-sinucleína siempre está acompañada de chaperonas, de modo que la proteína permanece transportable y en todo momento está disponible un conjunto de proteínas funcionales de la α-sinucleína.
La unión de chaperona deteriorada causa daño celular
Hay serias consecuencias si las chaperonas ya no pueden realizar su función de guardaespaldas. Las modificaciones químicas de la α-sinucleína, como las observadas en la enfermedad de Parkinson, interfieren con la unión de la chaperona. Estas proteínas de α-sinucleína "no acompañadas" pueden reaparecerlocalizar y acumular en la membrana de las mitocondrias, las plantas de energía de la célula, y destruirlas gradualmente. Como se mostró recientemente, los cuerpos de Lewy típicos de la enfermedad de Parkinson consisten principalmente en fragmentos de membrana mitocondrial y α-sinucleína.
Nueva función para chaperones descubiertos
"Con nuestro trabajo, estamos cuestionando el paradigma de que la función de las chaperonas es únicamente ayudar a las proteínas a plegarse en su forma adecuada", dice Hiller. "Las chaperonas hacen mucho más que solo ayudar en el plegamiento de proteínas. Controlan los procesos celulares medianteinteractuando flexiblemente con una variedad de proteínas y acompañándolas como una sombra ".
Comprender las interacciones moleculares y las interacciones entre los socios involucrados proporciona pistas importantes para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. En el futuro, las chaperonas y el mantenimiento de su función también deben considerarse en el desarrollo de nuevas terapias.
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Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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