Kredit: Zhang et al
Protein, polimer panjang yang terdiri dari konstituen yang lebih kecil yang dikenal sebagai asam amino, memainkan peran penting dalam fungsi tubuh manusia. Selama hidup manusia, “rangkaian” protein ini terlipat menjadi struktur atau konformasi 3D yang unik, dan proses pelipatan ini memengaruhi bagaimana berbagai saluran dan reseptor di otak berinteraksi dengan protein lain.
Seiring bertambahnya usia manusia, mutasi genetik dan faktor lingkungan dapat menyebabkan kesalahan lipatan protein. Penyakit neurodegeneratif, seperti penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson, kini diketahui disebabkan oleh “pelipatan” protein yang salah.
Sebuah tim peneliti di University of California, Los Angeles (UCLA), University of Pennsylvania, dan lembaga lain di AS dan China baru-baru ini menemukan mekanisme yang mengatur transmisi protein patologis, alpha-synuclein yang salah lipatan, yang telah ditemukan dikaitkan dengan perkembangan penyakit Parkinson. Mekanisme ini, diuraikan dalam makalah yang diterbitkan di Nature Neuroscience, terdiri dari serangkaian perubahan yang dapat dilakukan sel terhadap protein ini, yang memengaruhi kemampuannya untuk menyebar di otak.
“Seluruh ide untuk makalah ini berkembang ketika saya sedang menulis tinjauan untuk lapangan, di mana saya merangkum semua mekanisme yang diketahui untuk transmisi protein patologis,” kata Chao Peng, salah satu peneliti yang melakukan penelitian tersebut, kepada Medical Xpress.
“Saat saya menulisnya, saya perhatikan bahwa penelitian transmisi protein patologis saat ini terutama berfokus pada protein patologis, atau ‘benih’. Namun, keberhasilan penyebaran protein patologis tidak hanya membutuhkan protein patologis (benih), tetapi juga membutuhkan protein larut normal yang sesuai (substrat).
Sebagian besar studi ilmu saraf masa lalu yang berfokus pada protein dan penyakit neurodegeneratif tidak mengeksplorasi mekanisme di mana protein terlarut dapat memodulasi amplifikasi protein patologis. Tujuan utama dari pekerjaan baru-baru ini oleh Peng dan rekan-rekannya adalah untuk menyelidiki efek ini, khususnya berfokus pada protein alpha-synuclein (a-syn), yang telah dikaitkan dengan perkembangan penyakit Parkinson ketika salah melipat.
“Banyak modifikasi pasca-translasi (PTM) telah ditemukan pada a-syn, banyak di antaranya juga ditemukan pada a-syn yang dapat larut,” kata Peng. “Oleh karena itu, kami memutuskan untuk menguji apakah PTM a-syn yang dapat larut akan memodulasi amplifikasi a-syn patologis. Oleh karena itu, kami mengembangkan pengujian berbasis sel yang dapat kami gunakan untuk meniru proses amplifikasi ini dalam sel.”
Dalam percobaan mereka, para peneliti menggunakan versi patologis dari protein a-syn yang cocok dengan yang diamati pada pasien dengan penyakit neurodegeneratif yang berbeda. Mereka kemudian menganalisis amplifikasi protein a-syn patologis ini pada berbagai penyakit.
Secara keseluruhan, temuan yang dikumpulkan oleh Peng dan rekan-rekannya menunjukkan mekanisme baru di mana protein a-syn yang larut dan berubah memengaruhi amplifikasi a-syn patologis, protein yang terkait dengan perkembangan Parkinson dan penyakit neurodegeneratif lainnya. Di masa depan, mereka dapat menginspirasi studi tambahan yang mengeksplorasi mekanisme yang baru diidentifikasi ini, sementara juga berpotensi menginformasikan pengembangan intervensi terapeutik baru yang ditargetkan.
“Studi kami adalah yang pertama menganalisis bagaimana protein larut akan memodulasi amplifikasi protein patologis, yang mewakili mekanisme yang benar-benar baru untuk memodulasi penyebaran protein patologis di otak yang sakit,” tambah Peng. “Meskipun penelitian ini berfokus pada a-syn, kami percaya mekanisme yang sama juga berlaku untuk penyakit neurodegeneratif lain yang terkait dengan protein patologis. Kami sekarang berencana untuk mempelajari bagaimana protein terlarut memodulasi amplifikasi protein patologis untuk protein patologis terkait penyakit neurodegeneratif lainnya. .”
Informasi lebih lanjut: Shujing Zhang et al, Modifikasi pasca-translasi dari α-synuclein terlarut mengatur amplifikasi α-synuclein patologis, Nature Neuroscience (2023). DOI: 10.1038/s41593-022-01239-7
Chao Peng et al, Transmisi protein pada penyakit neurodegeneratif, Ulasan Alam Neurologi (2020). DOI: 10.1038/s41582-020-0333-7
© 2023 Science X Network
Kutipan: Studi mengungkap mekanisme yang mengatur transmisi protein yang terkait dengan perkembangan penyakit Parkinson (2023, 2 Maret) diambil 2 Maret 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-03-unveils-mechanism-transmission-protein -parkinson.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.