वैज्ञानिकांनी सेल रिसायकलिंग नियंत्रित करणार्‍या आण्विक स्विच उघड केला

सेलुलर पुनर्चक्रणामध्ये एक लपलेला स्विच

Bielefeld University आणि Leibniz-Forschungsinstitut fur Molekulare Pharmakologie (FMP) यांच्या संशोधकांनी लायसोजोम नियंत्रित करणार्‍या पूर्वज्ञात नियामक यंत्रणा शोधून काढली आहे — organelles जी सेलुलर कचरा तोडण्यास आणि पुनर्चक्र करण्यास जबाबदार आहेत. Nature Communications मध्ये प्रकाशित, हे निष्कर्ष एक आण्विक स्विच प्रकट करतात जो पेशी त्यांची internal recycling systems कधी आणि किती आक्रमणात्मकपणे सक्रिय करतात यावर नियंत्रण ठेवते, ज्यामुळे कर्करोग जीवशास्त्र पासून Alzheimer's आणि Parkinson's यांसह neurodegenerative रोगांपर्यंत परिणाम असे विस्तारित होतात.

Lysosomes अनेकदा पेशीच्या waste management system म्हणून वर्णन केले जातात. त्यात शक्तिशाली enzymes असतात जे proteins, खराब organelles, pathogens, आणि सेलुलार मलबा पुन्हा वापरण्यायोग्य घटक भागांमध्ये तोडू शकतात. जेव्हा lysosomes योग्यरित्या कार्य करतात, तेव्हा ते विषारी कचऱ्याचे संचय रोखून सेलुलर आरोग्य राखतात. जेव्हा ते खराब होतात, तेव्हा कचरा अशा प्रकारे जमा होतो जो पेशी मारू शकतो — विशेषत: neurons, जे misfolded proteins च्या संचयासाठी विशेषत: असुरक्षित असतात.

आण्विक स्विच काय करते

नव्यशोधित यंत्रणा पूर्वज्ञात नियामक प्रोटीनद्वारा मुख्य lysosomal signaling pathway ची क्रिया नियंत्रित करते. सामान्य परिस्थितीत, हा प्रोटीन दैनंदिन सेलुलार देखभालीसाठी योग्य baseline lysosomal क्रिया राखतो. जेव्हा सेलुलार तणाव वाढतो — उदाहरणार्थ, जेव्हा पोषक द्रव्य दुर्मिळ होतात किंवा खराब प्रोटीन एक मर्यादा ओलांडून जमा होतात — स्विच सक्रिय होतो, backlog साफ करण्यासाठी lysosomal क्षमता नाटकीयपणे वाढवतो.

संशोधन दलाने दर्शवले आहे की हा स्विच पूर्वज्ञात lysosomal regulation यंत्रणांपासून स्वतंत्रपणे कार्य करते, ज्यामुळे सेलुलार homeostasis च्या विद्यमान मॉडेलमध्ये अनुरोधात राहिलेल्या नियंत्रणाचा एक स्तर जोडला जातो. स्विच अक्षम करण्यासाठी genetic manipulation अनुमानित अयोग्यता मोडमध्ये परिणित होते: पेशी stress-induced कचर्याच्या संचयासाठी पुरेसे प्रतिक्रिया करू शकत नाहीत, आणि परिणाम विशिष्ट कर्करोग आणि neurodegenerative रोगांमध्ये दिसलेल्या pathological नमुन्यांच्या अगदी जवळ आहेत.

कर्करोग आणि न्यूरोडिजनरेशन कनेक्शन

कर्करोगाचा संबंध द्विदिशीय आहे. काही cancer संदर्भांमध्ये, hyperactive lysosomal क्रिया ट्यूमर पेशींना पोषक द्रव्य-गरीब वातावरणामध्ये टिकून राहू देते आणि मरणारी पेशी सामान्यत: सोडून देणारे सेलुलार घटक पुन्हा वापरून chemotherapy ला प्रतिरोध करते. नियामक स्विच समजून घेणे ट्यूमर पेशींमध्ये lysosomal क्रिया निवडकपणे दबविल्या जाऊ शकणार्‍या औषधांसाठी संभाव्य लक्ष्य प्रदान करते, ज्यामुळे ते उपचारांसाठी अधिक असुरक्षित होतात.

Neurodegenerative रोगांमध्ये Alzheimer's आणि Parkinson's यांच्यासह, pathology विरुद्ध दिशेने धावते: misfolded proteins च्या संचय साफ करण्यासाठी अपुरी lysosomal क्रिया थेट neuronal मृत्यूमध्ये योगदान देते. नव्यशोधित स्विच pharmacologically सक्रिय करणे संभवत: विषारी प्रोटीन एकत्रीकरणांच्या सेलुलार क्लिअरेन्स सुधारू शकते.

औषध विकास परिणाम

Lysosomal जीवशास्त्रातील नविन नियामक यंत्रणेची ओळख अनेक therapeutic मार्ग उघडते. आण्विक स्विच प्रोटीन स्वतः संभाव्य औषध लक्ष्य आहे — लहान molecules किंवा biologics जे ते सक्रिय किंवा निष्क्रिय करतात, disease संदर्भावर अवलंबून दोन्ही दिशांमध्ये lysosomal क्रियाला modulate करू शकतात.

संशोधन दलाने नियामक प्रोटीनच्या structural वैशिष्ट्यांची ओळख केली आहे आणि विद्यमान औषध लायब्ररीमध्ये तेव्हा संयुगे आहेत की नाही हे निश्चित करण्यासाठी कार्य करत आहे जे त्याच्याशी संवाद साधतात, एक प्रक्रिया जी मूलभूत शोध पासून therapeutic उमेदवार पर्यंत टाइमलाइन गती वाढवू शकते. स्विच विविध cell प्रकार आणि विविध तणाव परिस्थितींमध्ये कसे कार्य करते याचे संपूर्ण mechanistic चरित्र निश्चित करणे क्लिनिकल अनुप्रयोग डिজाइन करण्यापूर्वी आवश्यक असेल.

हा लेख Phys.org द्वारा अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.