Доктор Кеничи Сэджики и команда в Отделении Клетки профессора Митсухиро Янэджиды G0 в OIST раскрыли тот рапамицин, биологический комплекс, произведенный бактериями, в состоянии «спасти» клетки с генетическими дефектами и поддержать нормальную функцию клетки. Их работа была издана в Открытой Биологии.Рапамицин уже широко используется всюду по медицинскому миру как иммунодепрессант – остановка функции иммунной системы. Как таковой это обычно предписывается пациентам, подвергающимся пересадкам почки, чтобы предотвратить отклонение новых органов.
Это также обычно используется для лечения рака, а также для коронарных стентов покрытия. Рапамицин также произвел острое внимание из-за экспериментов, которые показали продленный срок службы в клетках мыши.
Команда OIST раскрыла новую сторону к рапамицину, проложив путь к новым медицинским методам лечения к генетическим заболеваниям.«Это – первый систематический экран, который найдет мутантов, которые могут быть ‘вылечены’ препаратом. Ранее мы знали, что болезни хромосомы дрожжей были вылечены тем же самым препаратом. Теперь Sajiki и больше чем десять авторов обнаружили еще 12 генных болезней дрожжей, излечимых тем же самым препаратом», говорит профессор Янэджида.
Рапамицин запрещает рост клеток и подразделение – известный как быстрое увеличение – регулируя функцию Киназы СКАЛИСТОЙ ВЕРШИНЫ, главный сигнальный фермент, который передает информацию клетке о пищевых условиях вокруг этого. Команда выдвинула гипотезу, что, если рапамицин мог бы восстановить нормальное быстрое увеличение в клетках с видоизмененной ДНК, было возможно, что затронутые гены, сохраненные в людях, ответственных за генетические заболевания, мог потенциально рассматривать рапамицин.Команда разработала эксперимент, используя дрожжевые клетки расщепления, у каждой из которых была определенная мутация в их ДНК, которая создала дефекты клеточного деления, когда выставлено повышенным температурам 36°C.
Тестирование библиотеки 1 014 напряжений мутанта дрожжей. 45 из мутантов были «спасены» дополнением рапамицина и начали делиться обычно еще раз.
Анализируя организацию генетического материала спасенных дрожжевых клеток, команда лаборатории определила 12 различных генов, которые были ответственны за вызванные температурой дефекты. С определенным источником команда теперь знала, где искать ответ на укрепляющие свойства рапамицина.Гены связаны с четырьмя клеточными группами функции.
Каждый управляет ответом напряжения, сигнализирующим, создавая тип фермента под названием Stress Activated Protein Kinase (SAPK). Оставленные в покое, видоизмененные версии этих генов создали SAPKs, которые были ответственны за сбои в экспериментальных дрожжевых клетках, снова вызвав рост аномальной клетки и разделение.Добавление рапамицина видело, что эти клетки функционировали как нормальное.
Ученые заметили, что рапамицин по существу отвергает отклоняющееся поведение мутации SAPK так, чтобы получающееся биохимическое производство сохранялось на нормальных уровнях. Это управляет неустойчивым равновесием между SAPK и Киназой СКАЛИСТОЙ ВЕРШИНЫ, которая является ключевой для хранения роста клеток и деления обычно. Дальнейшие группы генов, затронутых рапамицином таким образом, включают ответственных за клеточные функции, такие как обмен химикатами между клетками и регулированием структуры генетического составного хроматина.Исследование – первый шаг в открытии новых путей исследования, которое могло привести к лечениям для истощения генетических условий как синдром Корнелии де Лэнг и расстройства когнитивного развития.
Их идентификация метода, через которые работы рапамицина уже добавляет критическое новое измерение к этому очень полезный химикат: «Мы надеемся, что это исследование даст новое понимание, как мы можем применить рапамицин в будущем», говорит доктор Сэджики.