Degradarea proteinelor și tumorigeneză

Degradarea proteinelor nu este doar un domeniu interesant, ci și un domeniu important de cercetare. Acest lucru este important deoarece, pe de o parte, există întotdeauna proteine deteriorate (anormale) pe care celulele trebuie să le descompună - și acest lucru se întâmplă în fiecare organism sănătos. De exemplu, buna funcționare a defalcării proteinelor garantează că nu avem toți boala Parkinson, deoarece boala Parkinson este cauzată de proteinele deteriorate care rămân în celulă.

Cu toate acestea, nu numai proteinele anormale, ci și cele normale din celule trebuie descompuse. Proteinele au, de asemenea, un rol de reglare; aceste proteine reglatoare trebuie să fie pornite și oprite cumva. Pentru o ilustrare mai bună, aș compara celula cu o orchestră filarmonică mare. Chiar și în celulă, în orchestra filarmonică, toată lumea trebuie să știe când să intre și mulți muzicieni trebuie să cânte împreună și trebuie să știe exact când să oprească o anumită voce. Rămânând cu analogia muzicală, descompunerea proteinelor este, de asemenea, responsabilă pentru completarea vocii actuale. Luați, de exemplu, o proteină care acționează ca un trompetist în banda noastră imaginară. Dacă trompetistul nu și-ar opri propria voce la momentul potrivit, ar strica întreaga simfonie. În cazul proteinelor normale, acest tip de oprire se face și prin descompunerea proteinelor.

Fără a intra în prea multe detalii, voi descrie pe scurt procesul în sine. Prima parte este etapa desemnării pentru moarte, când ubiquitina, nu una, ci mai multe, se leagă de proteina care trebuie descompusă. Și a doua parte este procesul de rezoluție în sine. Proteina de care sunt atașate proteinele ubiquitin este descompusă de moleculele proteazomale. Protazon, ca un bun măcelar, aparține doar proteinelor care au fost desemnate pentru descompunerea ubiquitinei și le descompune în constituenții lor, aminoacizi.

În anii 1990, știam deja cum se desfășoară procesul, dar nu știam care este rolul său. În ultimul deceniu, am început să abordăm rolul sistemului ubiquitin în controlul diviziunii celulare. Diviziunea celulară urmează un ciclu strict reglementat. Când un proces de diviziune celulară este „eliberat”, se dezvoltă cancerul. Formarea tumorii nu este, de fapt, altceva decât o diviziune celulară necontrolată, nereglementată. Ni s-a părut interesant cum ubiquitina modelează diviziunea celulară.

În cercetarea noastră, am constatat că proteinele reglate joacă un rol foarte important în controlul diviziunii celulare. Dacă diferitele proteine reglatoare nu sunt rezolvate la timp, ele nu opresc diviziunea celulară. După cum am menționat mai devreme, dacă diviziunea celulară nu se oprește, aceasta se va elibera și acest proces poate duce la dezvoltarea unei tumori. Aceasta este zona - oprirea și inițierea diviziunii celulare - în care am început să investigăm rolul degradării proteinelor conduse de ubiquitină. Ca de obicei, la început am fost interesat doar de acest domeniu, apoi mai mulți alți cercetători l-au observat și mulți dintre ei au început să se ocupe de el. Am constatat că anomalia, funcția anormală și în cele din urmă „deteriorarea” ubiquitinei sunt responsabile pentru dezvoltarea mai multor boli - cancere multiple, boli neurodegenerative, Parkinson, boala Alzheimer și Huntington și sindromul Angelman. În acest caz, proteinele anormale se formează în celule care nu sunt defalcate. Am recunoscut că în anumite întârzieri mintale, cum ar fi sindromul Angelman și alte boli virale, funcționarea anormală a sistemului ubiquitin este responsabilă de.