为什么蛋白质生产缓慢的在这周围神经疾病?

方圆领导的争取民主变革运动研究滨Chekulaeva已经想出为什么蛋白质生产减慢疾病腓骨肌萎缩患者的神经细胞。这一发现可能导致新的治疗方法,科学家们在《“核酸研究”报告。

疾病腓骨肌萎缩(CMT)是一种罕见的遗传性疾病。它发生在基因变化扰乱神经信号的传播从大脑到四肢的肌肉,特别是下肢。这导致逐渐失去小腿的肌肉组织。疾病的早期症状,包括疼痛和行走困难,通常出现在儿童和青少年时期。仅在德国,估计有30000人生活在CMT。

酶成为改变

“我们已经知道了一段时间,突变基因编码的酶称为氨酰合成酶(aar)会导致CMT,“滨Chekulaeva博士解释道,非编码rna和细胞质基因调控机制的实验室在柏林医学系统生物学研究所(BIMSB),这是柏林的马克斯·德尔布吕克的一部分分子医学中心的亥姆霍兹联合会(MDC)。

这些酶是细胞所需蛋白的生产,发生在核糖体,细胞的蛋白质工厂。他们的工作涉及氨酰化绑定到另一个分子的一种氨基酸,所谓的tRNA。这使得单个氨基酸在核糖体相连形成蛋白质链根据存储在DNA基因蓝图。

翻译是受突变

“悖论在于,这些突变不干扰氨酰化活动,但他们干扰翻译——核糖体蛋白质的生产,“Chekulaeva说。“了解这个机制,我的团队和我近距离观察glycyl-tRNA合成酶的变异如何影响翻译过程。“这种酶改变患者常见的CMT疾病称为CMT 2 d型(CMT2D)。

为他们的工作,研究人员使用核糖体详细分析评估核糖体活动。”这一技术帮助我们确定具体的密码子之类的东西,蛋白质生产停止,并量化的频率发生这种情况,”萨曼莎Mendonsa解释说,该研究的第一作者,Chekulaeva的实验室的博士生。

蛋白质链太短

“我们发现基因改变在CMT病人最初结果glycyl-tRNA可供翻译的短缺,“Mendonsa说。“这导致核糖体蛋白生产停滞在氨基酸甘氨酸的网站添加到越来越多的蛋白质链。“伸长或蛋白质链的延长因此停止。“暂停伸长甘氨酸网站还包括一个集成的应激反应,导致翻译起始的破坏,”她报告。蛋白质产量减少。

Mendonsa和Chekulaeva确信,他们的研究结果可以为治疗提供了新的途径与CMT,目前还没有因果的治疗。“一种可能性将是管理的tRNA克服其在神经细胞的短缺,从而减轻核糖体停顿,“Chekulaeva说。“另一种方法是使用相关药物抑制集成的压力反应。“但她说追求这些途径进一步临床研究人员现在是一个任务。

开放式的问题

“我们的团队现在感兴趣,例如,如何以及为什么仍然没有答案的问题的核糖体暂停损害的功能运动和感觉神经纤维连接大脑和下肢,“Chekulaeva说。这个问题的答案可能会大有好处,CMT。

参考:

Mendonsa年代,冯Kuegelgen N, Bujanic L, Chekulaeva m .突变腓骨肌萎缩glycyl-tRNA合成酶摊位核糖体pre-accommodation状态和激活集成的压力反应。核酸的研究。2021年,(gkab730)。doi:10.1093 / nar / gkab730

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