Wissenschaftler entdecken, warum ein protein entscheidend für ein gesundes zellwachstum ist


Wissenschaftler entdecken, warum ein protein entscheidend für ein gesundes zellwachstum ist

Forscher von der Penn State University und der University of California haben entdeckt, wie ein Protein entscheidend für das Wachstum von gesunden Zellen bei Säugetieren ist. Dies ist nach einer Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften .

In früheren Untersuchungen entdeckten Aimin Liu, Associate Professor für Biologie an der Penn State University und Co-Autor der Studie, und seine Kollegen entdeckten, dass ein Protein namens C2 Calcium-abhängige Domäne mit 3 (C2cd3) benötigt wird, damit Cilia weiter wachsen kann Die Oberflächen der Zellen.

Cilia sind haarähnliche Strukturen, die sich auf der Oberfläche von Säugetierzellen befinden. Sie sind verantwortlich für die Übermittlung und Verarbeitung von Informationen im Körper.

"Sie könnten an die Zilien als Zellenantennen denken. Ohne Zilien können die Zellen nicht spüren, was los ist, und sie können nicht kommunizieren", sagt Liu.

Darüber hinaus spielt cilia auch eine wichtige Rolle bei der Filterung von Bakterien und verhindert, dass sie in die Körperorgane gelangt.

Mangel an Zilien kann zu schweren gesundheitlichen Bedingungen führen, darunter polyzystische Nierenerkrankungen, Blindheit und neurologische Erkrankungen. Deshalb sagen die Forscher, dass ihre Ergebnisse wichtige Implikationen für die menschliche Gesundheit haben.

Wie funktioniert C2cd3

Liu und Kollegen entdeckten zuerst, dass C2cd3 für die Ciliumbildung im Jahre 1962 wichtig war. Sie entdeckten, dass Mäuse, denen das Protein fehlte, ernsthafte Entwicklungsprobleme zeigten.

Allerdings haben die Forscher nicht verstanden, warum Mangel an C2cd3 zu diesen Entwicklungsproblemen geführt hat. Jetzt hat diese neue Forschung ihre Frage beantwortet.

Haarähnliche Strukturen namens cilia sind auf einem Maus-Embryo abgebildet, die für ein gesundes Zellwachstum entscheidend sind. Forscher sagen, ohne ein Protein namens C2cd3, Zilien sind nicht in der Lage zu wachsen.

Bildnachweis: Aimin Liu Lab, Penn State University

Die Ermittler wussten, dass ein Cilium aus einem Centriole wächst - eine Struktur, die sich an die innere Oberfläche der Zelle anschließt und als Anker für das Cilium wirkt.

Eine Zelle muss eine Reihe von Anhängsel an einem Ende des Centriole vor dem Züchten ein Cilium ansammeln. Dies ermöglicht den Anhängen, den Centriole an die Oberfläche der Zelle zu befestigen, was bedeutet, dass das Cilium dann wachsen kann.

Allerdings wussten die Forscher nicht, wie die Anhänge zusammengebaut wurden.

Diese neue Forschung ergab, dass, wenn kein C2cd3-Protein vorhanden ist, die Anhänge nicht am Ende des Centrioles zusammengesetzt sind. Dies bedeutet, dass das Centriole nicht an die Zellmembran gebunden ist und nicht in der Lage ist, andere Proteine ​​zu übernehmen, die es dem Cilium ermöglichen, zu wachsen.

"So ist unser Protein für den ersten Schritt des Setzens eines Ciliums zusammen", erklärt Liu. "Ohne diese Anhängsel kann das Cilium-Wachstum nicht passieren."

Mögliche Behandlungen für Ciliopathien

Die Ermittler sagen, sie hoffen, dass ihre Erkenntnisse Türen öffnen, um ein besseres Wissen über die Entwicklung von Cilium zu eröffnen, sowie bessere Behandlungen für Krankheiten im Zusammenhang mit Mangel an Zilien - bekannt als Ciliopathien.

Abnorme Funktion der Zilien kann zu zahlreichen Krankheiten führen. Es spielt eine Rolle bei zystischen Störungen der Niere und Leber und kann sogar zu Blindheit oder Taubheit führen.

In den kommentierten kommentiert Liu:

Wenn wir besser verstehen und behandeln können Krankheiten im Zusammenhang mit der Entwicklung von Cilium, müssen wir wichtige Regulierungsbehörden des Cilium-Wachstums zu identifizieren und zu lernen, wie diese Regulatoren funktionieren.

Diese Arbeit gibt uns einen bedeutenden Einblick in einen der frühesten Schritte in der Ciliumbildung."

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