pääpainotus oli diagnostiikaqssa ja biomarköörienlöytämisessä, eikävarinaisesti ubikitiiniproteosomijärjestelmässä, muta otan sen mitä löydän tästä jälkimmäisestä asiasta.
Fakultetsopponent Janne Lehtiö, professor KI STH.
http://hdl.handle.net/2077/54533
Suomennosta abstraktin sisällöstä:
Neurodegeneraatio on prosessi, jossa neuronisoluja katoaa ja oireista voidaan päätellä, miltä keskushermostoalueelta oireet johtuvat. Neurodegeneratiivisiin tauteihin lasketaan AD (Alzheimerin tauti) , PD (Parkinsonin tauti) ja FTD (frontotemporaalinen dementia) ja niissä kaikissa kertyy proteiiniaggrekaatteja, mikä viittaa näiden tuotannon tai vaihtumisen/hajottamisen olevan epäkunnossa. Täten toimimaton proteostaasi (proteiinien epätasapaino) näyttäisi olevan kyseessä neurodegeneratiivisissa taudeissa.
AD- taudissa on vähentynyt endosyyttisten ja autofagisten rakkuloiden vaihtuvuus ja niin kertyy aivokudokseen endolysosomaalisia valkuaisaineita ja käyttymätöntä ubikitiiniä.
PD- taudissa on viitettä lysosomien vikatoiminnasta tautiriskien ja geneettisten muuntumisten liittyessä lysosomaalisiin kertymishäiriöihin ja taudin vikuuttamien alueitten lysosomaalisten proteiinien vähentyneestä esiintymästä.
FTD:ssä tautia aiheuttavat mutaatiot ja geneettiset riskitekijät viittaavat autofagisen ja endosomaalisen järjestelmän muuntuneen toiminnan olevan osallisena patogeneesissä.
Väitöstyö selvittää proteostaasin vikatoimintaa aivoselkäydinnesteestä käsin- ja tähän kehitetään mittausmenetelmä. Siinä mitataan autofagisen ja endolysosomaalisen systeemin ja ubikitiini-proteosomi-systeemin proteiineja.
1) LAMP2, lysosomaali kalvoproteiini
2) kokopitkä ubikitiini ( joka on 9 ubikitiini-monomeerin pituinen)
3) endolysosomaalisten proteiinien paneli
Kehitetyllä menetelmällä analysoitiin mainittujen tautien (myös FTD alatyyppien ja FTD mutaation kantajien) likvornäytteet.
Johtopäätöksiä mm.
Mahdollisia biomerkitsijöinä voisi toimia likvorin ubikitiini AD-taudissa (korkea) ja endolysosomaaliset proteiinit ja ubikitiini PD-taudissa (matalat) kontrolleihin verrattuna. FTD taudissa löydöt dysfunktionaalisista proteiineista eivät olleet välittömästi havaittavissa.
24.2. 2018
Lisäys:
Kuuntelin väitötilaisuuden 15.3. 2018 Mölndalin Yliopistollisen sairaalan uudessa valoisassa R-salissa nyt perjantai aamupäivällä. Väitös käytiin englanniksi, koska ulkomaalaisia osallistui tilaisuuteen. Suomalainen vastaväittelijäprofessori toimii Tukholman Karoliinisessa instituutissa onkologian alalla. Myös onkologian alan edustajia oli tutkintolautakunnassa, samoin psykiatrian alan edustaja, koska kyse oli neurodegeneratiivisten tautien diagnostiikan biomerkitsijöistä.
Ehdin viime viikolla katsoa teesikirjasta osan johdantoa. Johdannosta minua erityisesti kiinnostava osa koski ubikitiini-proteosomi asian puolta, joihin nämä TRIM-proteiinit joita katselen, myös kuuluvat. Suomennan siitä kappaleesta asiaa, nyt kun sain aamulla väitöskirjan käsiini.
(Sivulta 12) Kappaleesta 1.2.2. The Ubiquitin-Proteosome system
Ubikitiini-proteosomisysteemi on eräs evolutionaalinen konservoitunut aineenvaihdunnallinen tie, jossa proteiineja hajoitetaan siten, että kohdeproteiini saa ubikitiinileiman ("osoitelapun") ja siten kohdennetaan proteiinisilppuriin , 26S-proteosomiin, jossa se hajoaa - (Huom, kommenttini: ei siis olemattomaksi eikä ilmeisesti energiaksikaan, vaan esim aminohapoiksi, joita voi hyödyntää, sillä solulla on kova tarve näistä hyvistä alkutekijöistä esim tRNA hakulaitteella niitä viedään peptidisynteesiin ja kudosten uudistamiseen).
Tämä "postimerkki osoitelappu" ubikitiini eristettiin ensimmäisen kerran naudan kateenkorvasta.
Goldstein et al. 1975. Samoihin aikoihin eristettiin ubikitiinin polypeptidi
Schlesinger DH, Goldstein G, Niall HD. The complete aminoacid sequencde of ubiquitin, an adenylate cyclase stimulating polypeptide probably universal in living cells 1975.
(Muuten - katselin sen propeptidin rakenteen: siinä on 9 kertaa sama yhden ubikitiinin jakso toistuneena: siis "Ub-Ub-Ub-Ub-Ub-Ub-Ub-Ub-Ub").
Sitten havaittiin ATP:stä riippuva proteolyyttinen systeemi:
Herschko A, Ciechanover A et al. Resolution of the ATP-dependent proteolytic system from reticulocytes; a component that interacts with ATP (1979).
Wilkinson KD, Urban et al. Ubiquitin is the ATP-dependent proteolysis factor 1 of rabbit reticulocytes (1980).
(Siis Ubikitiini-proteosomi järjestelmä VAATII energiaa EIKÄ TUOTA energiaa, se siis siivoaa, hyödyntää ja siihen se tarvitsee palkan. Loogista.)
Järjestelmän silppuriosa 26S proteosomi on proteiinikompleksi, jossa on sylinterinomainen 20S ydinpartikkeli ja sillä on entsymaattinen kyky: se on proteaasi, joka tuottaa lyhyitä peptidipätkiä. Sitten siinä on porttiosa, 19S alayksikkö, johon kuuluu ubikitiinireseptori ja deubikitinaatioaktiivisuus, eli se irrottaa ubikitiinin, jota voi käyttää uudestaan.
(Otan linkin netistä:http://jme.endocrinology-journals.org/content/34/2/281/F1.expansion.html )
On olemassa kuitenkin 20S ja 26S proteosomi ubikitiinistä riippumatontakin proteiinin hajoamista.
Väitöskirja antaa viitteen:
- Baugh JM, Viktorova EG. PROTEOSOMES CAN DEGRADE A SIGNIFICANT PROPORTION OF CELLULAR PROTEINS INDEPENDENT OF UBIQITINATION.
- ( Etsin tässä välillä tämän viitteen- Tätä pitää myöhemmin katsoa tarkemmin).
- Abstract, The critical role of the ubiquitin-26S proteasome system in regulation of protein homeostasis in eukaryotes is well established. In contrast, the impact of the ubiquitin-independent proteolytic activity of proteasomes is poorly understood.
- Through biochemical analysis of mammalian lysates, we find that the 20S proteasome, latent in peptide hydrolysis, specifically cleaves more than 20% of all cellular proteins. Thirty intrinsic proteasome substrates (IPSs) were identified and in vitro studies of their processing revealed that cleavage occurs at disordered regions, generating stable products encompassing structured domains. The mechanism of IPS recognition is remarkably well conserved in the eukaryotic kingdom, as mammalian and yeast 20S proteasomes exhibit the same target specificity.
- Further, 26S proteasomes specifically recognize and cleave IPSs at similar sites, independent of ubiquitination, suggesting that disordered regions likely constitute the universal structural signal for IPS proteolysis by proteasomes.
- Finally, we show that proteasomes contribute to physiological regulation of IPS levels in living cells and the inactivation of ubiquitin-activating enzyme E1 does not prevent IPS degradation.
- Collectively, these findings suggest a significant contribution of the ubiquitin-independent proteasome degradation pathway to the regulation of protein homeostasis in eukaryotes.
Ubikitiini (Ub) konjugoituu proteiinisubstraatteihin E1-aktivoivien entsyymien , E2-konjugoivien entsyymien ja E3-ligeeraavien entsyymien avustamana. Tällainen prosessi vaatii ATP-energiaa ja tuottaa , tioliesteri välituotteena, sillan ubikitiinin C-terminaalisen glysiinin ja substraatin lysiinin (K) väliin. E3 ensikädessä vastaa siitä, mihin substraattiin ubikitiini pitää kovalentisti liittää. Ihmisgenomi koodaa kahta E1-ubikitiiniä aktivoivaa entsyymiä ja noin 20 E2- konjugoivaa entsyymiä ja yli 600 E3 ligaasia. Lisäksi ubikitinaatio on käänteinen , reversibeli, ja deubikitinaaseilla voidaan Ub irrottaa substraateistaan.
Ubikitiini on posttranslationaalinen modifikaatio ja esiintyy monoubikitiininä ja polyubikitiininä. Ubikitiinillä on muitakin tehtäviä kuin vain toimia substraattien osoitelappuna proteiinisilppuriin
( proteosomiin). Se esim. säätelee endosytoosia ja solureseptorien hajoitusta ja säätelee myös transkriptiota.
---
( Kommentti. Arvelen näin: Koska propeptidi on eräänlainen resurssi, siitä saa koostettua erilaisia pätkiä, joilla on joka koolla on oma koodaava merkityksensä ja antimikrobiaalisessa funktiossa ne voivat vahvistaa merkkaavaa signaalia asettumalla rinnakkain tuhottavaan kohteeseen- toinen tie on että ne jakaantuvat heti 9 kappaleeksi ja sitten takaisin koostuvat eri pitoisuuksiin- sitä yleensä kuvatan kaavakuvissa, mutta toinenkin mahdollisuus on, vaatii tietysti spesifisen entyymin joka tekee esim 4 ub pituutta- tässä vain ajatus).
Jatkan taas eri TRIM- E3 ligaasien luettelon tekemistä
Päivän väitäkirjassa on monin paikoin lisää tästä ubikitiinipuolesta. Otan esiin myöhemmin.
Väitöskirjassa keskityttiin diagnostiikan tehostamiseen neurodegeneratiivisissa taudeissa ja parhaiden mahdollisten biomerkitsijöiden löytämiseen.
Omasta puolestani esitin ehdotuksen, että tähän ubikitiinipuoleen ja noihin 600 E3 ligaasiin kohdistettaisiin huomiota, sillä ne ovat aika pitkiä aminohappoketjuja ja vaativat ATP:tä toimiakseen ja nykyihminen on iän loppupuolella usein proteiinienergia-malnutritiossa- mainitsematta ollenkaan sitä stekytemutageeniproteiinin paljoutta jokaikäisten ravinnossa- mistä ei yksikään E3 ligaasi saa edes silppurin kauttakaan mitään hyödyllistä tRNA:lle esiin. Ravintosuosituksissa pitäisi hyvien alkuaineiden lisäksi mainita, miten niistä saa proteiinit imeytettyä kehoon tarpeeksi hyväkuntoisena, jotta keholle on edes vähän hyötyä ruoan proteiinista. Muutenhan kaikki vain muuttuu neutraalirasvaksi ja kuonatypeksi. Proteiiniapparaatti joka korjaa kehoa, voi kitua "oikean" proteiinin puutetta- ja samalla on vain suuri typpirasitus, typpiainesjätettä ja epäorgaansita fosfaattia metaboliseen rasitukseen asti. uusi tieto minulle oli se että neurodegeneratiivisissa kappaleissa ja aggrekaateissa on ylimääräistä ubikitiiiniäkin. Siksi olisi tuo alue proteostaasista mielestäni avainasemassa tutkimuskohteena,koska sen selvittämisestä voi jopa lähteä parantavia linjoja liikkelle luonnostaan ( innate immunity). Ubikitiini marköörinä on tietysti hyvin tärkeä.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar