Guardaespaldas moleculares contra la enfermedad de Parkinson
Las proteínas de chaperona en las células humanas interactúan dinámicamente con la proteína α-Synuclein, la cual está fuertemente asociada con la enfermedad de Parkinson. Una relación perturbada con estos "guardaespaldas" conduce al daño celular y a la formación de cuerpos de Lewy típicos de la enfermedad de Parkinson.
Los chaperones protegen la proteína α-Synuclein, que está fuertemente asociada con la enfermedad de Parkinson.
University of Basel, Biozentrum
La enfermedad de Parkinson es uno de los trastornos neurodegenerativos más comunes. En Suiza, unas 15.000 personas están afectadas. Debido al aumento mundial de la esperanza de vida, se espera un rápido aumento de los casos de Parkinson en los próximos años. Las causas de la enfermedad, que lleva a la muerte progresiva de las células nerviosas en el cerebro, todavía no se comprenden bien. Por lo tanto, el desarrollo de terapias efectivas es aún más difícil.
Es bien aceptado que la proteína α-Synuclein puede jugar un papel clave en el desarrollo del Parkinson. Investigadores dirigidos por el biólogo estructural Prof. Sebastian Hiller han descubierto que las proteínas auxiliares, conocidas como chaperones, protegen constantemente a α-Synuclein en las células humanas. Siempre que los chaperones no pueden cumplir con su trabajo de guardaespaldas, α-Synuclein muestra su lado negativo y causa graves daños celulares.
Los guardaespaldas moleculares interactúan con α-Synuclein
En las células humanas, hay alrededor de treinta a cuarenta acompañantes que pueden interactuar potencialmente con α-Synuclein. Los científicos han investigado sistemáticamente a nivel atómico donde los guardaespaldas moleculares interactúan con α-Synuclein.
"Usando tecnología de RMN de última generación, hemos descubierto un patrón específico que determina el sitio de interacción exacto de α-Synuclein con los chaperones", explica Hiller. "No hay una interacción fija y rígida, sino un encuentro dinámico y cambiante." En las células sanas, α-Synuclein siempre va acompañado de chaperones de tal manera que la proteína permanece transportable y en todo momento se dispone de un grupo de proteínas funcionales α-Synuclein.
El deterioro de la unión de los chaperones causa daño celular
Hay serias consecuencias si los acompañantes ya no son capaces de realizar su función de guardaespaldas. Las modificaciones químicas de α-Synuclein, como las observadas en la enfermedad de Parkinson, interfieren con la unión de los chaperones. Estas proteínas "no acompañadas" α-Synuclein pueden relocalizarse y acumularse en la membrana de las mitocondrias, las plantas de energía de la célula, y destruirlas gradualmente. Como se ha demostrado recientemente, los cuerpos de Lewy típicos de la enfermedad de Parkinson consisten principalmente en fragmentos de membrana mitocondrial y α-Synuclein.
Descubierta una nueva función para los chaperones
"Con nuestro trabajo, estamos cuestionando el paradigma de que la función de los chaperones es únicamente ayudar a las proteínas a doblarse en su forma adecuada", dice Hiller. "Los acompañantes hacen mucho más que ayudar a doblar las proteínas. Controlan los procesos celulares interactuando flexiblemente con una variedad de proteínas y acompañándolas como una sombra".
Entender las interacciones moleculares y las interacciones entre los socios involucrados proporciona pistas importantes para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. En el futuro, los acompañantes y el mantenimiento de su función también deberían ser considerados en el desarrollo de nuevas terapias.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Björn M. Burmann, Juan A. Gerez, Irena Matečko-Burmann, Silvia Campioni, Pratibha Kumari, Dhiman Ghosh, Adam Mazur, Emelie E. Aspholm, Darius Šulskis, Magdalena Wawrzyniuk, Thomas Bock, Alexander Schmidt, Stefan G.D. Rüdiger, Roland Riek, Sebastian Hiller; "α-Synuclein regulation by chaperones in mammalian cells"; Nature; 2019
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