Wetenschappers hebben een nieuwe reeks eiwitten ontdekt die een sleutelrol spelen bij het overleven van cellen. De eiwitten, bekend als E3-ligasen, helpen beschadigde eiwitten af ​​te breken en hun componenten te recyclen. Dit proces is essentieel voor het behoud van de gezondheid en functie van cellen.

Het onderzoeksteam, geleid door wetenschappers van de Universiteit van Californië, San Francisco, ontdekte dat E3-ligasen betrokken zijn bij een verscheidenheid aan cellulaire processen, waaronder DNA-reparatie, eiwitsynthese en celdeling. Ze ontdekten ook dat E3-ligasen essentieel zijn voor het overleven van cellen onder stressomstandigheden, zoals hitte, kou en tekort aan voedingsstoffen.

De ontdekking van deze nieuwe eiwitten biedt een nieuw doelwit voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Geneesmiddelen die E3-ligasen remmen, zouden kunnen worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan ziekten te behandelen, waaronder kanker, neurodegeneratieve aandoeningen en stoornissen van het immuunsysteem.

Hoe E3-ligasen werken

E3-ligasen zijn enzymen die eiwitten helpen afbreken door er een klein molecuul, ubiquitine, aan te hechten. Ubiquitine is een signaal dat de cel vertelt het eiwit af te breken.

Het proces van ubiquitinatie begint wanneer een E3-ligase een beschadigd eiwit herkent. De E3-ligase bindt zich vervolgens aan het eiwit en brengt ubiquitine ernaar over. Zodra het eiwit alomtegenwoordig is, wordt het vervolgens afgebroken door het proteasoom, een groot eiwitcomplex dat eiwitten afbreekt tot kleine peptiden.

Het belang van E3-ligasen

E3-ligasen zijn essentieel voor het behoud van de gezondheid en functie van cellen. Ze helpen beschadigde eiwitten af ​​te breken en hun componenten te recyclen. Dit proces is essentieel voor een verscheidenheid aan cellulaire processen, waaronder DNA-reparatie, eiwitsynthese en celdeling.

E3-ligasen zijn ook essentieel voor de overleving van cellen onder stressomstandigheden. Wanneer cellen onder stress staan, produceren ze meer E3-ligasen. Dit helpt beschadigde eiwitten af ​​te breken en hun componenten te recyclen, waardoor de cellen kunnen overleven.

De ontdekking van nieuwe E3-ligasen

Het onderzoeksteam gebruikte verschillende technieken om nieuwe E3-ligasen te identificeren. Ze screenden een bibliotheek met eiwitten op eiwitten die aan ubiquitine konden binden. Ze gebruikten ook bio-informatica om eiwitten te identificeren die de structurele kenmerken van E3-ligasen hadden.

Het onderzoeksteam identificeerde verschillende nieuwe E3-ligasen, waaronder één die essentieel is voor het overleven van cellen onder hittestress. Dit eiwit, genaamd Hrd1, is betrokken bij de afbraak van een eiwit dat nodig is voor celdood.

De potentiële therapeutische toepassingen van E3-ligasen

De ontdekking van deze nieuwe E3-ligasen biedt een nieuw doelwit voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Geneesmiddelen die E3-ligasen remmen, zouden kunnen worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan ziekten te behandelen, waaronder kanker, neurodegeneratieve aandoeningen en stoornissen van het immuunsysteem.

Geneesmiddelen die Hrd1 remmen, kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om kankercellen te behandelen die resistent zijn tegen andere behandelingen. Deze medicijnen zouden ook kunnen worden gebruikt om neurodegeneratieve aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer, te behandelen door de ophoping van beschadigde eiwitten in de hersenen te voorkomen.

De ontdekking van deze nieuwe E3-ligasen is een belangrijke stap voorwaarts in ons begrip van de celbiologie. Deze eiwitten spelen een sleutelrol bij de overleving van cellen en zouden een nieuw doelwit kunnen zijn voor de ontwikkeling van geneesmiddelen.