Cómo se separan los agregados de proteínas

Las fibras amiloides son agregados de proteínas, y aunque están asociadas a muchas enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Parkinson, también pueden desempeñar funciones beneficiosas y protectoras. En la levadura, por ejemplo, estas fibras están asociadas con la evolución y una mayor supervivencia.
En los seres humanos, las fibras amiloides forman nanoestructuras biológicas que albergan pigmentos y otras moléculas, y también pueden desempeñar un papel importante en la memoria a largo plazo. Estas fibras son una de las estructuras basadas en proteínas más estables de la naturaleza, por lo que cuando son dañinas en enfermedades como el Parkinson, son extremadamente difíciles de descomponer.
Como resultado, Martin Duennwald y AnaLisa Echeverria, del Instituto de Investigación Biomédica de Boston, y James Shorter, profesor asistente de Bioquímica y Biofísica de la Universidad de Pensilvania, se propusieron encontrar maneras de promover el ensamblaje beneficioso de la fibra amiloide o invertir su ensamblaje patogénico. , a voluntad. El estudio se publica en PLoS Biology.
La levadura tiene una proteína llamada Hsp104 que puede desensamblar rápidamente las fibras amiloides, y esta actividad se potencia significativamente por un grupo de pequeñas proteínas de choque térmico. Sin embargo, los seres humanos y otros animales no tienen la proteína Hsp104, lo que plantea la cuestión de si las células humanas también son capaces de desensamblar las fibras amiloides.
En este estudio, los investigadores encontraron que cuando Hsp104 está ausente, las pequeñas proteínas de choque térmico de la levadura funcionan junto con otras proteínas para desmontar las fibras amiloides. Las proteínas eliminan lentamente cada subunidad una a una de las puntas de las fibras. El equipo se sorprendió por esta actividad, ya que estas proteínas son más conocidas por su papel en la prevención de aglomeración de proteínas.
Más breve explicado:

"Sorprendentemente, la pequeña proteína de choque térmico humana, HspB5, estimula otras proteínas de choque de salud, Hsp110, Hsp70 y Hsp40, para despolimerizar gradualmente las fibras amiloides formadas por aplha-sinucleína, que están implicadas en la enfermedad de Parkinson. Debido a que se liberan monómeros [subunidades] por este sistema y no por oligómeros tóxicos [cadenas más largas de subunidades], creemos que es una forma extremadamente segura de disolver el amiloide ".

Según los investigadores, las proteínas de la maquinaria de desagregación amiloide en la levadura también están presentes en los humanos. Por lo tanto, las pequeñas proteínas de choque térmico humanas pueden trabajar juntas con otras proteínas para desmontar las fibras amiloides, incluso sin Hsp104.
Afirman que estos hallazgos podrían conducir al desarrollo de nuevas terapias para diferentes trastornos neurodegenerativos.
Su objetivo es activar la maquinaria en los humanos para separar las fibras amiloides que causan enfermedades donde y cuando sea necesario, aumentando la expresión de las proteínas de choque térmico.
El siguiente paso para los investigadores será aumentar la actividad de la maquinaria, tal vez con moléculas pequeñas similares a las drogas, en modelos animales de enfermedades neurodegenerativas.
Escrito por Grace Rattue