El alzheimer / parkinson: papel inesperado de señalización de sulfuro de hidrógeno con mal olor en la respuesta celular al mal plegamiento de proteínas

"El Alzheimer / Parkinson: papel inesperado de señalización de sulfuro de hidrógeno con mal olor en la respuesta celular al mal plegamiento de proteínas"

ScienceDaily (13 de diciembre de 2011) - Algo que huele a podrido no puede oler tan dulce. Esto es lo que los miembros de un equipo de científicos de Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) están diciendo unos a otros, que hablarán de un nuevohallazgo que no esperaban hacer. Han descubierto que el sulfuro de hidrógeno (H2S) - el gas inflamable y altamente tóxico que se suele asociar con el olor a huevos podridos en los vertederos y alcantarillas - juega un papel importante en la regulación de una vía de señalización implicada en el mal funcionamiento biológico ligado a la enfermedad de Alzheimer y el Parkinson, entre otras enfermedades."H2S entra en la categoría de las cosas que la gente piensa como tóxico y desagradable, pero que en realidad puede ser aprovechada para servir a un propósito útil", dice el profesor Nicholas K. CSHL Tonks, FRS, quien dirigió el equipo de investigación. De hecho, H2S, que es producida naturalmente en pequeñas cantidades en diferentes tejidos, es un gasotransmitter, uno de una familia de gaseslas moléculas de señalización que incluye el óxido nitroso (NO) y monóxido de carbono (CO). A diferencia de los factores de crecimiento, citoquinas y hormonas que actúan a través de receptores en la membrana celular, estos gasotransmitters son capaces de permear membranas y entrar libremente en el interior de las células vivas.

Tonks y sus colegas estaban intrigados por los informes en laliteratura científica que sugiere que H2S fue producido como parte de la respuesta de la célula a lo que se denomina estrés ER. El ER es el órgano celular llamado el retículo endoplásmico. Es una red extensa de membranas repartidas por todo el citosol, que está implicado en la síntesis de proteínas y procesamiento.

Cuando la célula se pone bajo tensión, específicamente cuando las proteínas reciénformadas están siendo fabricados en el RE tan rápidamente que no se pliegan correctamente, haciéndolos no funcional, la célula debe tomar una decisión ya sea para retardar la producción de proteínas para que coincida con sus necesidades fisiológicas , lo que podría restaurar el plegamiento de proteínas adecuada, o, si ello no es suficiente, para cometer una forma de suicidio llamado apoptosis.

Lasorpresa en la investigación llevada a cabo por el equipo de Tonks '- que se publica en línea 13 de diciembre en Science Signaling - es que el H2S tiene un papel crítico en la vía exquisitamente afinado señalización a través de la cual las células tomar esta determinación fatal.

Navasona Krishnan, un becario postdoctoral, realizó un experimento para determinar si se podría modificar el H2Scovalentemente una enzima llamada PTP1B. Descubierto por Tonks en 1988, PTP1B es una proteína tirosina fosfatasa, o PTP - una enzima que específicamente elimina los grupos fosfato de residuos de aminoácidos llamados tirosinas. Esta función es crítico en la regulación de la señalización celular en condiciones normales y la enfermedad.

H2S efectivamente modificar PTP1B, específicamente en un residuoaminoácido cisteína en el sitio activo de la enzima, que inactiva la enzima. Una serie de experimentos posteriores realizados en colaboración con el profesor Darryl CSHL Pappin, que dirige la proteómica de recursos compartidos en el Laboratorio, identificó esta modificación y reveló que se produjo in vitro e in vivo.

Debido a que PTP1B en sí es un regulador de la vía de señalización, estainactivación se entendió de inmediato a ser importante y potencialmente útil. La experimentación adicional reveló que la modificación de H2S inducida a PTP1B impedido esta fosfatasa de inactivar una enzima llamada PERK, que es un sensor de la presencia de proteínas de desplegado y un regulador crítico de la respuesta de la célula a estrés ER.
El rompecabezas terminado es como sigue: pequeñas...