Biologie cellulaire: Nouvelle technique de protéomique donne des aperçus de l’ubiquitine de signalisation

Des chercheurs australiens sont parmi les premiers dans le monde à avoir accès à une nouvelle approche pour comprendre les changements complexes qui contrôlent la façon dont les protéines de fonction dans nos cellules, dans la santé et la maladie.



La nouvelle technique de protéomique appelé ‘ubiquitine clipping’ permet aux chercheurs de créer haute définition les cartes de la façon dont les protéines sont modifiées par un processus appelé l’ubiquitination. La technique fournit un nouveau niveau de détail pour la compréhension du rôle de l’ubiquitination dans les cellules, et pourrait permettre de découvrir des changements subtils qui contribuent à un éventail de maladies, y compris le cancer, les maladies inflammatoires et les maladies neurodégénératives.


La recherche, qui a été publiée aujourd’hui dans Nature, a été dirigé par Walter et Eliza Hall Institute chercheur Professeur David Komander, qui a entrepris les travaux de la MRC de Laboratoire de Biologie Moléculaire de Cambridge, royaume-UNI.


L’ubiquitine architecture


L’ubiquitine est une petite protéine qui peut les lier à d’autres protéines dans une cellule, soit comme une seule unité ou en plus droites ou ramifiées chaînes. Le professeur David Komander, qui est à la tête de l’Institut, récemment établi par l’Ubiquitine de Signalisation de la division, a déclaré ubiquitination des protéines pourrait avoir un impact tous les processus cellulaires.


“L’Ubiquitination pouvez changer la façon dont les protéines de fonction, susceptible d’altérer leur activité, de les diriger vers les différentes parties de la cellule, ou la régulation de leurs interactions avec d’autres protéines. L’un des exemples les mieux connus de l’ubiquitination est quand il vise les protéines spécifiques de la destruction, de la régulation des niveaux de la protéine dans la cellule, mais nous savons maintenant qu’il existe beaucoup plus subtile et complexe des rôles de l’ubiquitine de signalisation,” dit-il.


“L’architecture” des chaînes d’ubiquitine peut être complexe, avec beaucoup de branches qui influencent son impact sur les protéines, mais jusqu’à maintenant, il a été presque impossible pour les chercheurs de détecter et de distinguer entre les différentes structures ramifiées. Cette situation a limité les expériences qui ont permis de comprendre le rôle de l’ubiquitination dans le processus de la maladie.”


Le nouveau ‘ubiquitine clipping’ technique, qui a été développé par le Professeur Komander et ses collègues de l’Université de Cambridge et de l’Université de Vienne, permet aux scientifiques de mesurer les différents ubiquitine de la chaîne d’architectures par le prétraitement des échantillons de protéines, puis à les analyser à l’aide de l’électrophorèse et la spectrométrie de masse.


“Ubiquitine écrêtage a permis de nous dévoiler un tout nouveau niveau de complexité à l’ubiquitine de signalisation. Dans nos expériences pilotes, nous avons découvert ramifiée chaînes d’ubiquitine sont beaucoup plus fréquents qu’on ne le pensait. On pourrait également étudier les combinaisons de modifications sur l’ubiquitine et d’autres protéines-un exploit qui a été jusqu’à présent plutôt difficile”, explique le Professeur Komander dit.


“C’est une technique révolutionnaire qui simplifie l’ubiquitine de recherche, permettant à un nouveau niveau détaillé de l’expérimentation. C’est la différence entre la description d’une maison fondée uniquement sur le nombre de murs, les fenêtres et les portes, il a, par rapport à la recherche dans le détail des plans d’architecture.”


De nouvelles connaissances sur les maladies


Altération de l’ubiquitination des protéines a été impliqué dans un éventail de maladies, y compris le cancer, les maladies inflammatoires et les maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson. Le professeur Komander dit l’ubiquitine écrêtage technique a déjà été appliquée à l’étude des échantillons de patients.


“Mon Walter et Eliza Hall Institute collègue le Dr Rebecca Feltham est l’aide de l’ubiquitine écrêtage à regarder pour l’ubiquitination des protéines modèles dans des échantillons provenant de patients atteints de polyarthrite rhumatoïde, d’un complexe de maladies inflammatoires. Cela pourrait donner de nouveaux éclairages sur la façon dont cette maladie se développe et répond aux thérapies existantes,” dit-il.


“L’Ubiquitination est également une cible prometteuse pour le développement de nouveaux médicaments. L’ubiquitine de détourage sera un aspect essentiel de mon équipe de découverte de médicaments de recherche.


“Il est passionnant de voir que des chercheurs Australiens sont parmi les premiers dans le monde à avoir accès à l’ubiquitine d’écrêtage, et je suis impatient de voir la technique sous-tendent de nombreuses découvertes, notamment grâce à nos collaborations avec d’autres groupes de recherche.”


La recherche à l’Université de Cambridge a été pris en charge par le royaume-UNI, le Conseil de Recherches Médicales, le Conseil Européen de la Recherche, la Lister de l’Institut pour la Médecine Préventive (royaume-UNI), l’Autrichien de la Science et une Fondation Gates Cambridge Bourse. Le professeur Komander de recherche à la Walter and Eliza Hall Institute est actuellement pris en charge par le Gouvernement de victoria.