Resumo: Pesquisadores revelam um papel anteriormente desconhecido para a partícula reguladora 19S, parte da maquinaria do proteassoma celular, nas Sinapses do cérebro. Verificou-se que essas partículas regulam independentemente as proteínas sinápticas sem a presença de seu parceiro habitual, a partícula catalítica 20S.
Apelidado de “moonshine”, essa função independente do 19S pode ajudar as sinapses a se adaptarem a diferentes condições.
Os resultados podem fornecer novos insights para o tratamento e diagnóstico de doenças neurológicas, como demência e Parkinson.
Fatos importantes:
- Descobriu-se que a partícula reguladora 19S, tradicionalmente associada à degradação de proteínas dentro do complexo proteassômico, desempenha um papel independente nas sinapses.
- Usando a técnica de imagem de alta resolução DNA PAINT, os pesquisadores descobriram uma infinidade de partículas 19S livres que interagem com proteínas sinápticas, sugerindo um novo mecanismo regulatório.
- Esta descoberta pode fornecer novos pontos de partida para a compreensão e tratamento de doenças neurológicas com sinapses disfuncionais, como demência e doença de Parkinson.
Fonte: Universidade de Aarhus
Os cientistas há muito sabem que a “máquina de destruição de proteínas” da célula, o proteassoma, desempenha um papel crucial na depuração de proteínas no cérebro.
No entanto, um novo estudo foi publicado na Ciência mostrou que seu componente chave, a partícula reguladora 19S, desempenha um papel independente de “trabalho paralelo” nas sinapses e, portanto, pode oferecer novas oportunidades no diagnóstico e tratamento de uma variedade de doenças neurológicas.
A teoria da evolução de Darwin enfatizou a importância da adaptação e da diversidade no mundo natural. As proteínas também podem desempenhar novas funções em novos contextos dentro de uma célula biológica?
A resposta parece ser sim para o maquinário primário de quebra de proteínas do cérebro, particularmente quando colocado nas sinapses, revelando um mecanismo previamente desconhecido que permite que as sinapses mudem em resposta a diferentes circunstâncias.
O papel da partícula regulatória (19S) do proteassoma sempre esteve ligado exclusivamente à sua função no complexo proteassômico, onde ela trabalha em conjunto com a partícula catalítica (20S) para reconhecer e remover proteínas indesejadas ou danificadas – um mecanismo essencial para o normal O desenvolvimento e a função do cérebro são cruciais.
Usando uma técnica de imagem de alta resolução chamada DNA PAINT, a equipe de pesquisa notou uma abundância de partículas 19S livres em sinapses flutuando sem seus parceiros 20S.
“Percebemos que a 19S não é só parceira da 20S. Também funciona sozinho como um regulador independente de muitas proteínas sinápticas importantes. Isso revelou uma dimensão totalmente nova em nossa compreensão da função da proteína nas sinapses”, explica Chao Sun, professor associado e principal autor do artigo.
Os pesquisadores descobriram que as abundantes partículas 19S livres pareciam interagir com uma variedade de proteínas sinápticas, incluindo aquelas envolvidas na liberação e reconhecimento de neurotransmissores, regulando assim a transmissão e armazenamento de informações nas sinapses.
“Normalmente, quando a célula faz cópias em excesso de um componente proteico, ela precisa remover essas cópias em excesso. Porque as células não gostam de ter proteínas extras por aí se não conseguirem encontrar parceiros que permitam a função da proteína.
“Nós as chamamos de ‘proteínas órfãs’.” Mas, neste caso, parece que as sinapses usam essas partículas 19S livres e as adaptam para servir a funções alternativas nas sinapses”, explica Chao Sun.
Com esta nova descoberta, os cientistas têm agora um novo objetivo para compreender e tratar doenças neurológicas com sinapses disfuncionais, como Parkinson e demência.
Sobre esta novidade da pesquisa neurocientífica
Autor: Chao Sun
Fonte: Universidade de Aarhus
Contato: Chao Sun – Universidade de Aarhus
Foto: A imagem é do Neuroscience News
Pesquisa original: Acesso fechado.
“Uma abundância de partículas de proteassoma reguladoras livres (19S) regulam as sinapses neuronais” por Chao Sun et al. Ciência
Abstrato
Uma abundância de partículas de proteassoma reguladoras livres (19S) regulam as sinapses neuronais
O proteassoma, a principal máquina de degradação de proteínas nas células, regula as sinapses neuronais e o armazenamento de informações a longo prazo.
Aqui, usando microscopia de alta resolução, descobrimos que os dois principais subcomplexos do proteassoma, o regulador (19S) e catalítico (20S) as partículas são distribuídas diferencialmente em neurônios corticais de ratos individuais.
Descobrimos uma abundância inesperada de 19S Partículas perto de sinapses. O 19º neural livreS As partículas se ligam e deubiquitilam a lisina 63-ubiquitina (Lys63-ub), uma ligação de ubiquitina não dirigida por proteassoma.
Ensaios pull-down revelaram uma super-representação significativa de moléculas sinápticas, como Lys63-ub interagentes. inibição do dia 19S A atividade da deubiquitilase alterou significativamente a transmissão sináptica excitatória e reduziu a disponibilidade sináptica dos receptores AMPA em vários pontos de tráfego de maneira independente do proteassoma.
Tomados em conjunto, esses resultados indicam uma função secundária do subcomplexo proteassômico regulador nas proximidades das sinapses.
