PUNTOS Studio para Molecular Origen de las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Huntington

Julio 1, 2015 Admin Salud 0 9
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CHAPEL HILL - Una nueva investigación de la Universidad de Carolina del Norte atChapel Hill School de puntos de Medicina de la posible originof molecular menos nueve enfermedades humanas de degeneración del sistema nervioso.

Los resultados se encuentran actualmente en PLoS Computational Biology, revista de acceso anopen publicado por la Public Library of Science (PLoS), en colaboración con la Sociedad Internacional de ComputationalBiology.

Estas enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Huntington, sharean depósito anormal de proteínas dentro de las células nerviosas. Esta deposición ofprotein resultados de una especie de tartamudeo genética dentro de la cell'snucleus pidiendo múltiples copias de glutamina, abuilding de bloques de la estructura de proteínas. Estos trastornos se collectivelyknown como diseases.Along poliglutaminas con Huntington, estas enfermedades son espinobulbar muscularatrophy; ataxia espinocerebelosa tipo 1, 2, 3, 6, 7 y 17; atrofia anddentatorubral-pallidoluysian, o síndrome de Haw River.




Síndrome de Haw River es un trastorno genético del cerebro identifican en primer 1998 de cinco generaciones de una familia que tiene antepasados ​​nacidos en HawRiver, NC El trastorno comienza en la adolescencia (entre los 15 y 30 años) y se caracteriza por un daño progresivo y función tobrain generalizada , dando lugar a desmayos pérdida, paranoiddelusions, la demencia y la muerte en 15 o 20 años.

Los científicos no están seguros si la deposición de proteínas provoca nervecells se deterioran y mueren. Sin embargo, los estudios muestran que el número de repeticiones de glutamina greaterthe en una proteína por encima de un determinado umbral, cuanto antes de la aparición de la enfermedad y los síntomas más graves. Thisresult sugiere que anormalmente largos tramos de glutamina hacen la hostprotein tóxico para las células nerviosas.

"Expansión de poliglutaminas mayor de 35 a 40 repeticiones isdefinitely un jugador clave en la etiología de la enfermedad y, tal vez, la muerte celular", dijo el Dr. Nikolay V. Dokholyan, profesor asistente de bioquímica andbiophysics en la UNC.

En su nuevo estudio, Dokholyan y UNC co-autores trataron de determinewhy existe una correlación entre la expansión de poliglutaminas muerte celular longitud andnerve, o enfermedad. Se supone que los resultados de ofglutamines de expansión en estructuras alternativas que se forman dentro de la proteinthat compiten con su estructura y función normal.

"Como resultado, la proteína no puede funcionar correctamente y, posiblemente, los agregados", dijo Dokholyan. En otras palabras, un longsequence anormalmente de glutaminas puede tomar una forma que impide que hostprotein por "plegable" o bobinado en sus tres dimensionalshape funcional. Todas las moléculas de proteína son simples cadenas ramificadas de aminoácidos; plegamiento apropiado en una forma compleja permite que estos moleculesto realizan su función biológica.

Los investigadores utilizaron simulaciones por ordenador para simular polyglutaminebehavior. El estudio mostró que cuando el número de glutaminerepeats UNC excede un valor crítico, las glutaminas tienden a tomar forma en la proteína no específica llamada hélice beta. Además, thetendency para formar un beta hélice aumenta a medida que las vías glutamina lengthbecomes más.

"En nuestras simulaciones, cuando la longitud es de 25 glutaminas, sin formas betahelix. A los 45 años, una formación de gran mayoría muestran beta hélice", dijo Dokholyan. "Parece que 37 glutaminas marca una transición, cómo se forman sólo un pequeño número de hélices beta."

Dokholyan dijo que uno de los objetivos de su equipo es encontrar una manera de inhibir la formación de agregados de proteínas.

"Si entendemos el mecanismo y estructura, puede becomepossible desarrollar maneras, incluyendo nuevos fármacos de moléculas pequeñas, thatwould interfieren con el proceso de agregación.

"Nuestra filosofía en general ha sido que muchas enfermedades haveunderlying etiología molecular. Y si algo va mal en theorganism, pero también va mal en el nivel molecular. Tratamos tounderstand la dinámica y el cambio de la estructura que se produce de Inthese moléculas con la esperanza de descubrir su thecell toxicidad ".

Los co-autores con Dokholyan graduaron Sagar D. Khare, investigador postdoctoral Dr. Feng Ding y Kenneth N. Gwanmesia, estudiante universitario en física y pre-ingeniería en Delaware StateUniversity.

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