Gen que ayuda a prevenir la enfermedad cerebral

Los errores de “revisión de proteínas” conducen a enfermedades neurodegenerativas.

Texto: Universidad de California en San Diego

Los científicos saben que las proteínas defectuosas pueden causar depósitos dañinos o “agregados” en trastornos neurológicos como el Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. Aunque las causas de estos depósitos de proteínas siguen siendo un misterio, se sabe que pueden producirse agregados anormales cuando las células no transmiten la información genética adecuada a las proteínas. Susan Ackerman, profesora de la Universidad de California en San Diego, y sus colegas destacaron por primera vez esta causa de enfermedad cerebral hace más de 10 años. Ahora, profundizando en esta investigación, ella y sus colegas han identificado un gen, Ankrd16 , que previene los agregados proteicos que originalmente observaron.

neuronas cerebrales

Por lo general, la transferencia de información de un gen a otro se controla cuidadosamente, biológicamente se “corrige y se corrige” para evitar la producción de proteínas inadecuadas. Como parte de sus investigaciones recientes, publicadas el 16 de mayo en la revista Nature , Ackerman, Paul Schimmel (Instituto de Investigación Scripps) My-Nuong Vo (Instituto de Investigación Scripps) y Markus Terrey (UC San Diego) identificaron que Ankrd16 rescató neuronas específicas llamadas Purkinje células que mueren cuando falla la corrección de pruebas. Sin niveles normales de Ankrd16 , estas células nerviosas, localizadas en el cerebelo, activan incorrectamente el aminoácido serina, que luego se incorpora incorrectamente a las proteínas y provoca la agregación de proteínas.

Barrera cerebral

Barrera cerebral.

Simplificado, puede pensar en Ankrd16 actuando como una esponja o un ‘failsafe’ que captura serina incorrectamente activada y evita que este aminoácido se incorpore incorrectamente a las proteínas, lo que es particularmente útil cuando las células nerviosas tienen la capacidad de corregir y corregir errores declina“, dijo Ackerman, presidente de Stephen W. Kuffler en Biología, quien también ocupa cargos en la Facultad de Medicina de UC San Diego y en el Instituto Médico Howard Hughes.

Los niveles de Ankrd16 son normalmente bajos en las células de Purkinje, lo que hace que estas neuronas sean vulnerables a los defectos de corrección. Elevar el nivel de Ankrd16 protege a estas células de la muerte, mientras que la eliminación de Ankrd16 de otras neuronas en ratones con una deficiencia de corrección de pruebas, causó la acumulación generalizada de proteínas anormales y, en última instancia, la muerte neuronal.

Los investigadores describen Ankrd16 como “… una nueva capa de la maquinaria esencial para la prevención de patologías graves que surgen de defectos en la corrección de pruebas“.

Depositos de proteina.

Depositos de proteina.

Los investigadores señalan que solo se han identificado unos pocos genes modificadores de mutaciones de la enfermedad, como Ankrd16, y un mecanismo basado en el modificador para comprender la patología subyacente de las enfermedades neurodegenerativas, puede ser una ruta prometedora para comprender el desarrollo de la enfermedad.

Los coautores del artículo incluyen: Jeong Woong Lee y Hongjun Fu, anteriormente del Laboratorio Jackson en Bar Harbor, Maine; Bappaditya Roy, Qi Liu y Kurt Fredrick de la Universidad Estatal de Ohio; James Moresco (ahora en el Instituto Salk para Estudios Biológicos), Litao Sun y John Yates III del Instituto de Investigación Scripps; y Thomas Weber de Dynamic Biosensors.

La investigación fue apoyada por el Instituto Médico Howard Hughes, los Institutos Nacionales de Salud (R01NS42613, R01GM072528 y R01CA92577), y una beca de la Fundación Nacional para la Investigación del Cáncer.