• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polscy naukowcy zbadają proces degradacji białek mitochondrialnych

    09.11.2009. 16:59
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Poznanie procesów biogenezy i degradacji białek mitochondrialnych może przyczynić się do opracowania skuteczniejszych terapii chorób neurodegeneracyjnych takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona. Badania nad tymi procesami przeprowadzi zespół dr hab. Agnieszki Chacińskiej w warszawskim Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej. Sfinansowała je Fundacja na rzecz Nauki Polskiej, która dr Chacińską nagrodziła w programie "Welcome". ProjektBiogeneza i degradacja białek mitochondrialnych przestrzeni międzybłonowej" dofinansowano kwotą blisko 6 milionów złotych.

    Dr Chacińska, która do tej pory pracowała w niemieckim Institute for Biochemistry and Molecular Biology we Freiburgu w rozmowie z PAP wyjaśniła, że po dłuższym pobycie za granicą bardzo chciała wrócić do Polski i tutaj prowadzić swój niezależny program badawczy. "Robiłam to w Niemczech i takich możliwości oczekiwałam od mojego nowego stanowiska pracy w Polsce" - powiedziała.

    W zeszłym roku wygrała konkurs na stanowisko kierownika laboratorium naukowego, rozpisywany corocznie przez Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie. "Było rzeczą naturalną, że będę próbowała zdobyć jak najlepsze finansowanie dla moich badań. Udało mi się to właśnie za pomocą Fundacji na rzecz Nauki Polskiej" - wyjaśniła laureatka.

    Dodała, że wiedza, którą naukowcy zgromadzą dzięki prowadzonym badaniom przyczyni się do zrozumienia procesów neuropatologicznych. "Liczymy na to, że rezultaty badań umożliwią opracowanie skuteczniejszych metod walki z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera czy Parkinsona i niekorzystnymi zmianami związanymi z procesem starzenia się" - powiedziała laureatka.

    Dużą rolę w procesach neurodegeneracji komórki oraz starzenia się odgrywają mitochondria. Dlatego osiągnięcie wymienionych rezultatów badań będzie możliwe dzięki lepszemu poznaniu sposobu funkcjonowania mitochondriów.

    "Mitochondria, to część komórki (przedział komórkowy), która jest odpowiedzialna za wiele istotnych procesów metabolicznych. Jednym z nich jest generowanie energii. Z tego powodu mitochondria są nazwane elektrowniami komórki" - tłumaczy dr Chacińska.

    Dodaje, że egzekutorami wszystkich procesów, które odbywają się w poszczególnych komórkach i całych organizmach są białka. Zależą od nich również procesy zachodzące w mitochondriach.

    Białka muszą być nie tylko prawidłowo zbudowane, ale również skierowane do właściwego przedziału komórkowego. Kiedy nie są już potrzebne powinny ulec degradacji.

    "Procesy syntezy białek i ich kierowania do właściwej części komórki, czyli biogeneza białek oraz ich degradacja są ściśle kontrolowane w komórce i mają olbrzymie znaczenie dla funkcjonowania całego organizmu" - tłumaczy dr Chacińska.

    Laureatka programu "Welcome" wyjaśnia, że prowadzony przez nią projekt umożliwi lepsze poznanie procesu biogenezy i degradacji ważnej grupy białek mitochondrialnych. Ten mechanizm jest poznany tylko fragmentarycznie, w porównaniu do stopnia zrozumienia procesów kierowania i sortowania innych białek komórkowych.

    "Chcielibyśmy wiedzieć, jak zachodzą procesy biogenezy grupy białek mitochondrialnych i jakie są konsekwencje defektów w tych procesach dla funkcjonowania całego organizmu" - tłumaczy.

    Zapewnia, że ponieważ proces starzenia jest bardzo silnie związany z dysfunkcją mitochondriów i białek, które się w nich znajdują. Zdobyta wiedza może przyczynić się do poznania metod, które pozwolą przejść przez proces starzenia się lepiej i przyjemniej.

    Najprawdopodobniej badania rozpoczną się jeszcze w grudniu tego roku i będą trwały pięć lat.

    W programie "Welcome" FNP są nagradzani naukowcy z zagranicy, którzy powrócą do kraju, by utworzyć zespoły badawcze i poprowadzić projekty naukowe. W drugiej edycji programu nagrodzono również dr hab. Tomasza Guzika. Wraz z zespołem będzie poszukiwał nowych strategii leczenia nadciśnienia.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Folding@home jest projektem internetowym zorganizowanym przez Stanford University w Stanach Zjednoczonych. Projekt ma na celu badanie procesów zwijania białek, koncentruje się na badaniu sposobu w jaki cząsteczka białka składa się w przestrzeni. Jest to o tyle ważne, że od tego kształtu zależą funkcje, jakie może ona pełnić w organizmie. Na skutek nieprawidłowego złożenia się cząstki, mogą powstawać białka wywołujące choroby takie jak: CJD, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, czy też słynne BSE, czyli "choroba szalonych krów". Biologia strukturalna – dziedzina biologii znajdująca się na pograniczu biologii molekularnej, biochemii oraz biofizyki, zajmująca się badaniem przestrzennej struktury dużych biocząsteczek, takich jak białka i kwasy nukleinowe. Badania te mają podstawowe znaczenie dla wyjaśnienia mechanizmu większości procesów zachodzących w komórce takich jak oddychanie komórkowe czy obróbka informacji genetycznej, ponieważ zaangażowane są w nie cząsteczki białek, których funkcja jest ściśle powiązana z ich budową. Faza G1 (ang. growth 1 – wzrost) – poprzedza ją zakończony podział mitotyczny i jest fazą wzrostową komórki. Następuje synteza różnych rodzajów białek, m.in. strukturalnych czy enzymatycznych i zwiększenie organelli takich jak mitochondria, czy lizosomy. Komórka w tej fazie zwiększa swoją masę i objętość, osiągając stadium komórki macierzystej. Pod koniec fazy G1 dochodzi do syntezy specjalistycznych białek regulatorowych, odpowiedzialnych za przejście komórki w fazę S.

    Wiropeksja to sposób wirusów wnikania do komórki. Polega on na wykorzystaniu naturalnych mechanizmów komórki. W przypadku wirusa, kiedy przyłącza się on do komórki, ta "wyczuwając" znane jej białko wpuszcza agresora do cytoplazmy, dzięki czemu wirus może zaaplikować się w jej wnętrzu. Wirus ma białko takie samo jak komórka tylko na "wystających nitkach". To dzięki nim może wniknąć do środka komórki. Gdy owe "niteczki" zostaną na powierzchni komórki, w jej środku rozpoznawalne zaczyna być obce białko, które komórka niszczy. W ten sposób wirus "wpuszcza" do jądra komórkowego swój materiał genetyczny, który może się ulotnić z niszczonego przez komórkę kapsydu. Ścieżka sygnałowa, transdukcja sygnału w komórce - szereg następujących po sobie procesów biochemicznych w komórce, zapoczątkowanych aktywacją receptora powierzchniowego lub wewnątrzkomórkowego przez sygnał zewnątrzkomórkowy (np. hormon, neuroprzekaźnik). Końcowym efektem tych procesów jest powstanie odpowiedzi komórkowej, którą mogą być np. zmiany w ekspresji określonych genów, zmiany w procesach metabolicznych, podział komórki lub jej apoptoza.

    Transport tlenu i dwutlenku węgla w organizmie – cykl procesów, celem których jest dostarczenie tlenu do każdej komórki i odprowadzenie CO2. Komórki żywe nieustanie potrzebują tlenu, aby mogły zachodzić procesy przemiany materii. W procesach uzyskiwania energii zachodzących w mitochondriach niezbędny jest tlen. Jest on transportowany układem oddechowym. Kinazy białkowe – grupa kinaz, których substratami są białka. Enzymy te przeprowadzają reakcję fosforylacji cząsteczki specyficznego dla danej kinazy białka. Fosforylacja zwykle prowadzi do zmiany konformacji cząsteczki białka i, w konsekwencji, zmiany jego aktywności, zdolności do wiązania się z innymi białkami albo przemieszczenia cząsteczki w obrębie komórki. Do 30% białek podlega regulacji na tej drodze; większość szlaków metabolicznych komórki, zwłaszcza sygnalizacyjnych, angażuje enzymy z grupy kinaz białkowych. W ludzkim genomie zidentyfikowano kilkaset genów kodujących sekwencje aminokwasowe kinaz białkowych (około 2% wszystkich genow). Funkcja kinaz białkowych podlega wielostopniowej regulacji, również angażującej kinazy i fosfatazy białkowe; fosforylacja białka kinazy może zwiększać albo zmniejszać jej aktywność. Białka aktywatorowe lub inhibitorowe przez przyłączanie się do domen regulatorowych kinaz również wpływają na ich aktywność. Niektóre kinazy posiadają domenę regulatorową, którą same mogą fosforylować (autofosforylacja albo cis-fosforylacja).

    Białka błonowe to białka związane ze strukturą błony biologicznej. W tych błonach białka pełnią rozliczne funkcje niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania komórki. Występują m.in. w roli: Jądro komórkowe, nukleus - otoczone błoną organellum obecne we wszystkich komórkach eukariotycznych, z wyjątkiem tych, które wtórnie je utraciły w trakcie różnicowania, np. dojrzałe erytrocyty ssaków. Zawiera większość materiału genetycznego komórki, zorganizowanego w postaci wielu pojedynczych, długich nici DNA związanych z dużą ilością białek, głównie histonowych, które razem tworzą chromosomy. Geny zlokalizowane w chromosomach stanowią genom komórki. Funkcją jądra komórkowego jest przechowywanie i powielanie informacji genetycznej oraz kontrolowanie czynności komórki, poprzez regulowanie ekspresji genów. Główne struktury, które obecne są w budowie jądra komórkowego to błona jądrowa, podwójna membrana otaczająca całe organellum i oddzielająca je od cytoplazmy oraz blaszka jądrowa, sieć delikatnych włókienek białkowych utworzonych przez laminy, stanowiących rusztowanie dla jądra i nadających mu wytrzymałość mechaniczną. Błona jądrowa jest nieprzepuszczalna dla większości cząsteczek, dlatego obecne są w niej pory jądrowe. Są to kanały przechodzące przez obie błony, umożliwiające transport jonów i innych cząstek. Transport większych cząstek, takich jak białka, jest ściśle kontrolowany i zachodzi na zasadzie transportu aktywnego, kontrolowanego przez białka transportowe. Transport jądrowy jest kluczowy dla funkcjonowania komórki, ponieważ przemieszczanie cząstek poprzez błonę jądrową wymagane jest zarówno przy zarządzaniu ekspresją genów oraz utrzymywaniu chromosomów.

    Szlak sygnalizacyjny Wnt tworzy szereg białek komórki odgrywających rolę w embriogenezie i karcynogenezie, a także fizjologicznych procesach zachodzących w prawidłowych komórkach dorosłych organizmów.

    Demografia Białorusi rozumiana jest w niniejszym artykule przede wszystkim jako procesy i zjawiska demograficzne, które zachodziły we współczesnych granicach państwa białoruskiego, a więc zarówno w okresie Białoruskiej SRR, jak i niepodległej Republiki Białorusi.

    Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia. Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej (IIMCB) w Warszawie rozpoczął działalność w 1999, na podstawie międzynarodowej umowy między UNESCO a rządem polskim. Pozycje szefów laboratoriów są obsadzane na drodze konkursu, który rozstrzyga Międzynarodowy Komitet Doradczy, który okresowo ocenia działalność zespołów badawczych. Instytut prowadzi badania naukowe w dziedzinie biologii i medycyny molekularnej (m. in. mechanizmy nowotworzenia i starzenia, molekularne podstawy chorób neurodegeneracyjnych).

    Sygnałosom CSN (ang. "CSN signalosome") - kompleks białkowy uczestniczący w regulacji proteasomalnej degradacji białek.

    Dodano: 09.11.2009. 16:59  


    Najnowsze