细胞对压力的反应确定的关键球员

酶膜集成电路,其生化作用被发现在西南十几年前,似乎扮演了一个至关重要的部分在指导细胞对压力的反应,一项新的研究表明。研究结果,发表在PNAS,最终可能导致新的治疗各种各样的疾病。

“我们认为Fic就像一个恒温器,调节细胞对压力的反应。如果我们能控制,恒温器,如何在不同的组织,我们希望我们有一天能够减缓甚至停止某些疾病的进展,“阿曼达·凯西说,博士,分子生物学助理教授和前奥尔特实验室的博士后研究员UTSW。凯西博士共同研究与金正日奥尔特博士,分子生物学教授、霍华德·休斯医学研究所研究员。

最初发现的弧菌parahaemolyticus细菌导致食物中毒,膜集成电路已经长期关注的奥尔特实验室。2009年,奥尔特博士和她的同事发表第一篇论文,参与这一过程被称为AMPylation Fic,这促进磷酸转移酶和腺苷组与其他蛋白质,改变他们的活动。研究人员很快发现动物从蠕虫到人类也有Fic酶。

在果蝇的研究表明Fic似乎对压力的弹性和恢复非常重要。奥尔特博士和博士在2018年发表的一篇论文的赫尔穆特•克莱默博士UTSW神经学和细胞生物学教授和他的同事们发现,苍蝇不断暴露在明亮的光,损害他们的眼睛,遭受了永久性的伤害,如果他们通过基因工程Fic基因被删除。然而,这种酶在哺乳动物中的作用还不清楚。

要回答这个问题,研究人员研制出一种没有Fic基因的小鼠模型。这些动物最初区别同窝出生与Fic以及健康的出现。然而,当研究人员禁食动物14个小时,然后让他们吃他们想要两个小时-胰腺的压力源,控制血糖和生产关键消化酶——血液Fic-deficient动物表现出更高的工作压力反应比动物膜集成电路。进一步调查表明,分子途径称为展开的蛋白质反应而成为激活(UPR)——强调细胞跟不上折叠新生成的蛋白质——是更强烈激活Fic-deficient动物。

研究人员发表了类似的发现在小鼠模型和一种名为caerulein的药物服用,它作用于胰腺消化酶的产量增加。虽然动物Fic以及那些没有发达的胰腺炎,那些没有这种酶有明显恶化疾病,伴随着大幅升值UPR。

有趣的是,尽管动物膜集成电路迅速复苏,那些没有膜集成电路开发永久疤痕在胰腺-韧性明显降低压力的迹象,凯西博士说。

奥尔特博士补充说,一个不受控制的细胞应激反应和UPR扮演一个角色在许多疾病,包括癌症、代谢综合征、动脉粥样硬化、视网膜变性,和各种神经退行性疾病。

“如果我们能确定压力恒温器的设置,我们可以向上或向下调整在各种疾病应激反应是一个因素,”她说。

参考:凯西AK,灰色的高频,Chimalapati年代,et al。Fic-mediated AMPylation脾气展开蛋白质在生理应激反应。PNAS。2022;119 (32):e2208317119。doi:10.1073 / pnas.2208317119

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