NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Parkinson hastalığı (PD), dünya çapında en sık görülen ikinci nörodejeneratif hastalıktır ve erken biyobelirteçlerin ve yeni biyohedeflerin mevcudiyeti acil bir tıbbi ihtiyacı temsil eder. PD'nin ana patojenik özelliği, mitokondriyal disfonksiyonun çok önemli bir rol oynadığı nitral dopaminerjik nöronların spesifik kaybıdır. Mitokondriyal proteazlar sağlıklı mitokondrinin bakımı için merkezidir ve son zamanlarda ilaç hedefleri olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, proteolitik parçaların alt proteomik yaklaşımlarla analiz edilmesindeki zorluklar nedeniyle, bu enzimlerin ve hedeflerinin ayrıntılı bir karakterizasyonu hala eksiktir. Burada, mitokondriyal N-terminomunu analiz etmek için mitokondriyal dimetilasyon-TAILS'in izole edilmesini N-terminal peptidlerin zenginleştirilmesi ile birleştiren "mitokondriyal dimetilasyon-TAILS" stratejisini önermekteyiz. Bu yöntemi nöroblastoma SH-SY5Y hücrelerinde değiştirilmiş dopamin homeostazının hücresel modelinde uyguladık, bu da PD patogenezinin erken adımlarını özetlemektedir. Ana amaç, dopamin disregülasyonu ve bölünmüş hedefleri tarafından anormal bir şekilde aktive edilen aday mitokondriyal proteazları tanımlamaktı. Önerilen degradomik iş akışı, klasik av tüfeği analizine kıyasla mitokondriyal proteinlerin tanımlanmasını iyileştirebildi. Ayrıntılı olarak, mitokondriyal proteomun% 40'ı kapsam elde edildi, iki mitokondriyal proteinin transit peptidlerinin dizileri açıklandı ve mitokondriyal proteinlerin işlenmesinde yer alan proteazlar için bir konsensüs bölünme dizisi tasvir edildi. Kütle spektrometrisi proteomik verileri PXD013900 tanımlayıcısı ile ProteomeXchange'e sunulmuştur. Ayrıca, seviyeleri dopamin tedavisinden etkilenen altmış bir N-terminal peptid tespit edildi. Bu listede yer alan proteolitik peptidlerin derinlemesine analiziyle, on bir mitokondriyal proteinin değişmiş proteolitik işleme gösterdiği görülmüştür. Bu proteinlerden biri (yani, 39S ribozomal protein L49 - MRPL49), kliniklerde biyohedef olarak zaten sömürülen neprilizin proteaz tarafından parçalandı. Sonunda, insan hücrelerinde neprilinin mitokondriyal alt hücre lokalizasyonunu ilk kez gösterdik. Toplu olarak, bu sonuçlar PD'deki dopamin dengesizliğine bağlı mitokondriyal disfonksiyona yeni bir ışık tuttu ve neprilinin mitokondriyal hedeflerini aday biyobelirteçler olarak keşfetme olasılığını açtı.
Özgün kaynak özetini okuyun
Parkinson's disease (PD) is the second most frequent neurodegenerative disease worldwide and the availability of early biomarkers and novel biotargets represents an urgent medical need. The main pathogenetic hallmark of PD is the specific loss of nigral dopaminergic neurons, in which mitochondrial dysfunction plays a crucial role. Mitochondrial proteases are central to the maintenance of healthy mitochondria and they have recently emerged as drug targets. However, an exhaustive characterization of these enzymes and their targets is still lacking, due to difficulties in analyzing proteolytic fragments by bottom-up proteomics approaches. Here, we propose the "mitochondrial dimethylation-TAILS" strategy, which combines the isolation of mitochondria with the enrichment of N-terminal peptides to analyze the mitochondrial N-terminome. We applied this method in a cellular model of altered dopamine homeostasis in neuroblastoma SH-SY5Y cells, which recapitulates early steps of PD pathogenesis. The main aim was to identify candidate mitochondrial proteases aberrantly activated by dopamine dysregulation and their cleaved targets. The proposed degradomics workflow was able to improve the identification of mitochondrial proteins if compared to classical shotgun analysis. In detail, 40% coverage of the mitochondrial proteome was obtained, the sequences of the transit peptides of two mitochondrial proteins were unveiled, and a consensus cleavage sequence for proteases involved in the processing of mitochondrial proteins was depicted. Mass spectrometry proteomics data have been submitted to ProteomeXchange with the identifier PXD013900. Moreover, sixty-one N-terminal peptides whose levels were affected by dopamine treatment were identified. By an in-depth analysis of the proteolytic peptides included in this list, eleven mitochondrial proteins showed altered proteolytic processing. One of these proteins (i.e., the 39S ribosomal protein L49 - MRPL49) was cleaved by the neprilysin protease, already exploited in clinics as a biotarget. We eventually demonstrated a mitochondrial subcellular localization of neprilysin in human cells for the first time. Collectively, these results shed new light on mitochondrial dysfunction linked to dopamine imbalance in PD and opened up the possibility to explore the mitochondrial targets of neprilysin as candidate biomarkers.
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.