Proteasoma pluriempleo. Descubriendo un nuevo papel en las sinapsis cerebrales

Resumen: Los investigadores descubren un papel previamente desconocido para la partícula reguladora 19S, parte de la maquinaria del proteasoma celular, en las sinapsis cerebrales. Se descubrió que estas partículas regulan de forma independiente las proteínas sinápticas sin la presencia de su pareja habitual, la partícula catalítica 20S.

Esta función independiente de 19S, descrita como «luz de la luna», puede ayudar a las sinapsis a adaptarse a diferentes condiciones.

Los hallazgos podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre el tratamiento y el diagnóstico de trastornos neurológicos como la demencia y la enfermedad de Parkinson.

Hechos básicos:

1. Se descubrió que la partícula reguladora 19S, tradicionalmente asociada con la degradación de proteínas en el complejo del proteasoma, tiene un papel independiente en las sinapsis.
2. Utilizando una técnica de imagen de súper resolución, DNA PAINT, los investigadores identificaron una gran cantidad de partículas 19S libres que interactúan con las proteínas sinápticas, lo que sugiere un nuevo mecanismo regulador.
3. Este descubrimiento podría proporcionar nuevos objetivos para comprender y tratar enfermedades neurológicas con sinapsis disfuncionales, como la demencia y la enfermedad de Parkinson.

Fuente: Universidad de Aarhus

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que la «máquina de destrucción de proteínas» de la célula, el proteasoma, juega un papel crucial en la limpieza de proteínas en el cerebro.

Sin embargo, se ha publicado un nuevo estudio Ciencia Se ha descubierto que su componente esencial, la partícula reguladora 19S, tiene un papel «lunar» independiente en las sinapsis y, por lo tanto, puede ofrecer nuevas posibilidades para el diagnóstico y tratamiento de una serie de trastornos neurológicos.

La teoría de la evolución de Darwin enfatizó la importancia de la adaptación y la diversidad en el mundo natural. ¿Pueden las proteínas realizar nuevas funciones en nuevos contextos dentro de una célula biológica?

La respuesta parece ser sí para la principal maquinaria degradadora de proteínas del cerebro, especialmente cuando está ubicada en las sinapsis, lo que revela un mecanismo hasta ahora desconocido que permite que las sinapsis cambien en respuesta a diferentes circunstancias.

El papel de la partícula de proteasoma reguladora (19S) siempre ha estado relacionado con su función en el complejo de proteasoma, donde coopera con la partícula catalítica (20S) para reconocer y eliminar proteínas no deseadas o dañadas, un mecanismo esencial para el cerebro normal. desarrollo y función.

Usando una técnica de imágenes de súper resolución llamada PINTURA DE ADN, el equipo de investigación observó una gran cantidad de partículas 19S libres en las sinapsis que flotaban sin sus contrapartes 20S.

“Nos dimos cuenta de que el 19S no es solo una contraparte del 20S. También funciona como un regulador independiente de muchas proteínas sinápticas clave. Esto abrió una dimensión completamente nueva a nuestra comprensión de la función de las proteínas en las sinapsis», explica Chao Sun, profesor asociado y autor principal del artículo.

Los investigadores encontraron que las abundantes partículas 19S libres parecían interactuar con una serie de proteínas sinápticas, incluidas las involucradas en la liberación y detección de neurotransmisores, regulando así la transmisión y el almacenamiento de información en las sinapsis.

“Normalmente, si una célula produce un exceso de copias de un componente proteico, tiene que deshacerse de esas copias adicionales. Porque a las células no les gusta tener proteínas adicionales cuando no pueden encontrar socios que permitan que la proteína funcione.

“Las llamamos ‘proteínas huérfanas’. Pero en este caso, parece que las sinapsis usan estas partículas 19S libres y las adaptan para realizar funciones alternativas en las sinapsis”, explica Chao Sun.

Con este nuevo descubrimiento, los científicos ahora tienen un nuevo objetivo para comprender y tratar enfermedades neurológicas que tienen sinapsis disfuncionales, como la enfermedad de Parkinson y la demencia.

Sobre esta noticia de investigación en neurociencia

Autor: sol chao
Fuente: Universidad de Aarhus
Contacto: Chao Sun – Universidad de Aarhus
Imagen: Imagen acreditada a Neuroscience News

Investigacion original. Entrada cerrada.
«La abundancia de partículas de proteasoma reguladoras libres (19S) regula las sinapsis neuronales“Por Chao Sun et al. Ciencia

Abstracto:

La abundancia de partículas de proteasoma reguladoras libres (19S) regula las sinapsis neuronales

El proteasoma, la principal maquinaria de degradación de proteínas en las células, regula las sinapsis neuronales y el almacenamiento de información a largo plazo.

Aquí, usando microscopía de súper resolución, encontramos que dos subunidades esenciales del proteasoma, el regulador (19)S:) y catalítica (20S:) partículas que se distribuyen diferencialmente en neuronas corticales de rata individuales.

Descubrimos una abundancia inesperada de 19 gratisS: partículas cerca de las sinapsis. Neurona Libre 19:00S: Las partículas se unen y desubiquitilan la lisina 63-ubiquitina (Lys^63:-ub), unión a diana no proteasómica de ubiquitina.

Los análisis reductores revelaron una sobrerrepresentación significativa de moléculas sinápticas como Lys^63:-ub interactivos. Inhibición de 19S: La actividad deubiquitilasa alteró significativamente la transmisión sináptica excitatoria y redujo la disponibilidad sináptica de los receptores AMPA en múltiples sitios de tráfico de manera independiente del proteasoma.

Juntos, estos resultados revelan una función de pluriempleo de un subcomplejo de proteasoma regulador cerca de las sinapsis.