Los científicos de la Universidad de Dundee han identificado la estructura de una enzima clave que protege el cerebro contra la enfermedad de Parkinson.
El resultado de una década de trabajo, el equipo de investigación dijo que resolver la estructura 3D y el funcionamiento interno de la enzima PINK1 representaba un gran avance.
"Resolver la estructura y el funcionamiento de PINK1 nos brinda información crucial sobre cómo desempeña un papel protector en el Parkinson", dijo el Dr. Miratul Muqit, Wellcome Trust Senior Clinical Fellow y Consultor Neurólogo de la Unidad de Fosforilación y Ubiquitilación de Proteínas de MRC MRC-PPU en la Facultad de Ciencias de la Vida, que codirigió el equipo de investigación con el profesor Daan van Aalten de la Universidad.
"Ese conocimiento puede conducir al desarrollo de nuevos medicamentos que podrían diseñarse para 'encender' PINK1 en beneficio de los pacientes con Parkinson".
El profesor van Aalten, investigador de Wellcome Trust en la División de Regulación y Expresión Génica en la Facultad de Ciencias de la Vida, dijo: "Ha habido un gran interés en apuntar directamente a PINK1 como una terapia potencial pero sin conocimiento de la estructura de la enzima, esto planteó una barrera importante. Nuestro trabajo ahora proporciona un marco para emprender futuros estudios dirigidos a encontrar nuevas drogas como moléculas que puedan apuntar y activar PINK1 ".
El Parkinson es un trastorno cerebral degenerativo progresivo que hasta la fecha sigue siendo incurable. Los avances anteriores en genética identificaron mutaciones en el gen PINK1 en pacientes con formas de Parkinson de inicio temprano.
PINK1 codifica una clase especial de enzima conocida como quinasa que desempeña un papel fundamental en la protección de las células cerebrales contra el estrés. En los pacientes que albergan mutaciones PINK1, este efecto protector se pierde y conduce a la degeneración de las células que controlan el movimiento que explican los síntomas del Parkinson.
El trabajo previo había indicado que el papel principal de la enzima PINK1 es detectar el daño a los centros de energía de las células conocidas como mitocondrias y luego activar una vía protectora que involucre el objetivo de dos proteínas clave, ubiquitina y Parkin, para reducir el dañoPero se desconoce cómo ocurrió esto.
En la nueva investigación, publicada en la revista eLife , el equipo de científicos de Dundee revela que PINK1 tiene elementos de control únicos que no se encuentran en otras enzimas de esta clase que explican cómo se dirige a la ubiquitina y al Parkin para que ejerzan su papel protector en el Parkinson.
"Esto proporciona información detallada sobre cómo las mutaciones transportadas por cientos de pacientes de Parkinson en todo el mundo interrumpen la función de la enzima", dijo el profesor van Aalten.
"Este es un buen ejemplo de investigación colaborativa que resulta del trabajo conjunto de científicos con diferentes conocimientos. Es solo con el arduo trabajo de varios estudiantes de doctorado y posdoctorados que hemos podido dar este paso transformador en nuestra comprensión de cómo funciona PINK1. Como suele ser el caso, después de haber resuelto este importante problema, hay muchas nuevas preguntas interesantes sobre PINK1 que dirigirán nuestra investigación futura ".
El Dr. Muqit agregó: "Nuestra investigación se ha centrado en definir los aspectos más fundamentales de las causas del Parkinson que creemos que descubrirán nuevas ideas para tratar mejor la enfermedad en el futuro".
Michael Dunn, Jefe del equipo de Genética y Ciencias Moleculares de Wellcome, dijo: "La proteína PINK1 ha sido el foco de investigación en todo el mundo, por lo que este hallazgo del equipo de Dundee es un fantástico paso adelante para la comunidad. Si entendemosLa estructura de esta proteína, que contiene tantas pistas sobre lo que sale mal en el Parkinson, puede ayudarnos a desarrollar nuevos medicamentos para proteger contra esta enfermedad devastadora. La investigación básica es fundamental para comprender y tratar muchas enfermedades y solo trabajando en colaboración podemosespero hacer avances como este "
El Dr. Nathan Richardson, Jefe de Medicina Molecular y Celular del MRC, dijo: "Descubrir la estructura fundamental de esta proteína es vital para comprender su función celular y allana el camino para el desarrollo de medicamentos para combatir las formas de la enfermedad de Parkinson de inicio temprano.Este avance también ayudará a revelar la base molecular de las mutaciones genéticas en la enfermedad de Parkinson, lo que ilustra el mérito del apoyo a largo plazo para apuntalar la investigación biomédica ".
El profesor David Dexter, Director Adjunto de Investigación en Parkinson, Reino Unido, dijo: "El gen PINK1 fue identificado como un jugador clave por los investigadores financiados por Parkinson en el Reino Unido en 2004. Los medicamentos que pueden volver a activar la vía PINK1 / parkin puedenpara retrasar, detener o incluso revertir la muerte de las células nerviosas, no solo en personas que tienen estas formas raras heredadas de la afección, sino también en aquellas con Parkinson no heredado.
"Esta investigación, por primera vez, nos da una visión de cómo se ve la proteína PINK1 y cómo los cambios en el gen pueden evitar que la proteína PINK1 funcione correctamente. Este conocimiento es vital para desarrollar medicamentos que puedan volver a activar PINK1,que tiene el potencial de retrasar o incluso detener la progresión de la afección, algo que los tratamientos actuales no pueden hacer "
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Materiales proporcionados por Universidad de Dundee . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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