Copper-triggered aggregation of ubiquitin.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Nörodejeneratif bozukluklar, yanlış katlanmış proteinlerin toplanmasını, ubiquitin-proteasome sisteminin başarısızlığını ve beyindeki metal iyonlarının seviyelerinin artmasını içeren ortak özellikleri paylaşır. Etkilenen hücrelerdeki protein agregatları genellikle ubiquitin içerir, ancak hiçbir rapor bu proteinin agregasyon yayılımına odaklanmamıştır. Son zamanlarda bakırın çinko, nikel, alüminyum veya kadmiyumdan farklı olarak ubiquitin stabilitesini tehlikeye attığı ve 0.1 mikromolar afinite ile N-terminus'a bağlandığı gösterilmiştir. Bu makale, ubiquitin agregasyonu üzerindeki bakırın rolünü ele almaktadır. Suda, Cu (II) ile kuluçka, dimerlerden daha büyük holdinglere ilerleyebilen küresel parçacıkların oluşumuna yol açar. Bu küresel oligomerler SDS'ye dayanıklıdır ve Cu (II) şelasyon veya Cu'ya (I) indirgenmesi üzerine yok edilir. Suda/trifloroetanolde (80:20, v/v), membran yüzeyine yakın bir yerde yaşanan dielektrik sabitindeki yerel düşüşün bir taklidi olan Cu(II) ile ubiquitin kuluçka, dairesel dikroizm ve Fourier-transform kızılötesi spektrumda zamana bağlı değişikliklere neden olur ve beta-sheet içeriğinin arttığını gösterir. Atomik kuvvet ve iletim elektron mikroskobu ile yapılan analizler, verilen sırayla, jel elektroforez tarafından tespit edilen erken oligomerlerin büyüklüğü ile tutarlı küresel parçacıkların oluşumunu, bu parçacıkların düz ve kavisli zincirlerde kümelenmesini, halka yapılarının oluşumunu, halkalardan trigonal dalların büyümesini, bir ağdaki trigonal dallı yapıların birleşmesini ortaya koymaktadır. Özellikle, bu ubiquitin agregalarının hiçbiri amiloid ve Cu (II) şelasyon veya indirgeme için testlere pozitif gelmemiştir. Erken oluşmuş Cu(II) stabilize küresel oligomerler, 1-palmitoil-2-oleoil-sn-glisero-3-fosfokolin (POPC) lipozomlarında ve POPC planar bilayerlerinde yeniden yapılandırıldığında, sırasıyla Parkinson, Alzheimer gibi birkaç nörodejeneratif bozuklukta yaygın olan annular ve gözenek benzeri yapılar ortaya çıkmıştır. Mevcut çalışmadan ortaya çıktığı gibi ubiquitin agregasyonuna duyarlılık, hücreler toksik substratları etiketlemeye ve işlemeye çalışırken hastalık başlangıcı veya ilerlemesi için potansiyel bir risk faktörünü temsil edebilir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Neurodegenerative disorders share common features comprising aggregation of misfolded proteins, failure of the ubiquitin-proteasome system, and increased levels of metal ions in the brain. Protein aggregates within affected cells often contain ubiquitin, however no report has focused on the aggregation propensity of this protein. Recently it was shown that copper, differently from zinc, nickel, aluminum, or cadmium, compromises ubiquitin stability and binds to the N-terminus with 0.1 micromolar affinity. This paper addresses the role of copper upon ubiquitin aggregation. In water, incubation with Cu(II) leads to formation of spherical particles that can progress from dimers to larger conglomerates. These spherical oligomers are SDS-resistant and are destroyed upon Cu(II) chelation or reduction to Cu(I). In water/trifluoroethanol (80:20, v/v), a mimic of the local decrease in dielectric constant experienced in proximity to a membrane surface, ubiquitin incubation with Cu(II) causes time-dependent changes in circular dichroism and Fourier-transform infrared spectra, indicative of increasing beta-sheet content. Analysis by atomic force and transmission electron microscopy reveals, in the given order, formation of spherical particles consistent with the size of early oligomers detected by gel electrophoresis, clustering of these particles in straight and curved chains, formation of ring structures, growth of trigonal branches from the rings, coalescence of the trigonal branched structures in a network. Notably, none of these ubiquitin aggregates was positive to tests for amyloid and Cu(II) chelation or reduction produced aggregate disassembly. The early formed Cu(II)-stabilized spherical oligomers, when reconstituted in 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC) liposomes and in POPC planar bilayers, form annular and pore-like structures, respectively, which are common to several neurodegenerative disorders including Parkinson's, Alzheimer's, amyotrophic lateral sclerosis, and prion diseases, and have been proposed to be the primary toxic species. Susceptibility to aggregation of ubiquitin, as it emerges from the present study, may represent a potential risk factor for disease onset or progression while cells attempt to tag and process toxic substrates.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.