الكشف عن دور جديد لـ CDK19 في نادرة وشائعة

كشف باحث في هيوستن الميثوديست عن وظيفة جديدة لبروتين كيناز المعتمد على السيكلين CDK19 ، وهو هدف محتمل للوقاية من الشلل الرعاش واضطرابات الشلل الرعاش وغيرها من الاضطرابات العصبية.

في دراسة جديدة تبرز دور CDK19 المفاجئ في ديناميات الميتوكوندريا ، وجد Hyunglok Chung ، دكتوراه ، وزملاؤه أن الجين الموجود في السيتوبلازم من خلايا الدماغ والعضلات ، مما يشير إلى أنه يلعب جزءًا رئيسيًا في الصحة العصبية.

وقال الدكتور تشونج ، أستاذ مساعد في علم الوراثة في قسم علم الأعصاب في معهد أبحاث هيوستن الميثودية ومؤلف أول مؤلف على معهد أبحاث هيوستن ميثوديست ومؤلف أول مؤلف على معهد أبحاث هيوستن ميثوديست ومؤلف أول مؤلف على معهد أبحاث هيوستن الميثودي ومؤلف أول مؤلف في معهد هيوستن ميثوديست للأبحاث ومؤلف أول مؤلف في معهد هيوستن ميثوديست ، ومؤلف أول مؤلف في معهد هيوستن ميثوديست أبحاثًا ومؤلفًا أول مؤلف في معهد Houston Methodist Research ومؤلف أول مؤلف في معهد Houston Methodist Research ومؤلف أول مؤلف في معهد Houston Methodist Research ومؤلف أول وهو مؤلف أول: "يعد خلل الميتوكوندرياً هو السمة المميزة للعديد من الأمراض البشرية ، لذا فإن العثور على جين جديد يؤثر على أنه أمر مثير للغاية". الورقة. "هذا موضوع ساخن في أبحاث الأمراض العصبية لأننا نتعلم أكثر فأكثر كيف يمكن أن تؤدي الاضطرابات في المعالجة الطبيعية لإنتاج الطاقة الخلوية في الميتوكوندريا إلى تطور المرض."

تم نشر البحث في أبريل في Nature Communications.

معروفًا تقليديًا بمشاركتها في تنظيم النسخ ، كشفت الأبحاث الحديثة عن دور جديد لـ CDK19 في تنظيم الانشطار الميتوكوندريا. هذه العملية أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الصحة الخلوية ، حيث يضمن التوزيع المناسبين للميتوكوندريا داخل الخلايا.

اتصالات باركنسون

انشطار الميتوكوندريا مهم بشكل خاص في الخلايا العصبية بسبب متطلباتها العالية في الطاقة والهندسة المعقدة. لقد تورط تنظيم هذه العملية في مختلف الأمراض التنكسية العصبية ، بما في ذلك مرض باركنسون. حدد فريق البحث وجود صلة كبيرة بين بروتين كيناز المعتمد على السيكلين و Pink1 ، وهو جين راسخ في مرض الشلل الرعاش.

الإفراط في التعبير عن CDK19 في ذبابة الفاكهة الوردي 1 الطفرة التي تخفف بشكل كبير من الأنماط الظاهرية بالشلل الرعاش ، مما يشير إلى وجود آلية تعويضية.

"من خلال إظهار أن وظائف CDK19 في اتجاه مجرى Pink1 ، تساعد في تنظيم الانشطار الميتوكوندريا ، ويمكن أن تعوض عن نقص Pink1 ، تكشف دراستنا عن طريق علاجي محتمل مهم للوقاية من مرض باركنسون أو إدارة مرض باركنسون".

بالتفصيل ، توضح الدراسة أن CDK19 يمكن أن يخفف من ضعف الميتوكوندريا الذي يلاحظ عادة في النماذج التي تعاني من نقص Pink1. وقد تم إثبات ذلك من خلال تحسين مورفولوجيا الميتوكوندريا والوظيفة في الذباب المتحولة Pink1 CDK19.

يوفر هذا الاكتشاف استراتيجية واعدة لاستهداف ديناميات الميتوكوندريا في مرض باركنسون وتؤكد على الإمكانات العلاجية لتعديل نشاط الجين في الاضطرابات التنكسية العصبية.

قصة أصل غير شائعة

ومن المفارقات أن اكتشاف وظيفة السيتوبلازم غير المتوقعة للجين لم يكن نشأ بسبب الاهتمام بأمراض باركنسون أو أي مرض رئيسي آخر ، بل متابعة للبحوث السابقة التي تبحث في اضطراب ناري للغاية ناتج عن متغيرات CDK19.

وقال الدكتور تشونغ: "لقد حددنا ثلاثة مرضى يعانون من هذا البديل الذين أظهروا أعراضًا عصبية كلاسيكية مثل الإعاقة الذهنية ، والنوبات الطفولية ، وفرط الفصائل". "كنت فضوليًا لماذا تسبب طفرة في هذا البروتين المفترض أن نوكليوس الكثير من الأضرار العصبية ، لذلك بدأت في النظر إلى المكان الذي تم التعبير عنه في الدماغ".

وفي الوقت نفسه ، وجد فريق بحث من جامعة سيمون فريزر في كندا ، بقيادة الدكتور إستير فيرهين ، الجين في موقع غير متوقع غير متوقع بالمثل داخل الميتوكوندريا من أنسجة العضلات.

تعاون الدكتور تشونغ والدكتور فيرهيين للتحقيق في آليات بروتين كيناز المعتمد على السيكلين و Fruit Fly Orthologue CDK8.

في نماذج ذبابة الفاكهة ، أدى كل من ضربة قاضية خاصة بالعضلات وخلايا عصبية من CDK8 إلى انخفاض مستويات PS616-DRP1 ، وهو بروتين مرتبط بالدينامين الضروري لانشارة الميتوكوندريا. على العكس من ذلك ، زاد الإفراط في التعبير عن مستويات PS616-DRP1 ، مما يؤكد دوره في تعزيز صحة الميتوكوندريا.

النجاح التعاوني

تؤكد الدراسة على أهمية الأساليب متعددة التخصصات في الاكتشاف العلمي.

يؤكد الدكتور تشونغ على الطبيعة التعاونية للبحث ، حيث سد الخبرة من مختبرات مختلفة لكشف تعقيدات ديناميات الميتوكوندريا. وقال "تعاوننا مع مختبر الدكتور فيرهين كان محوريًا في الكشف عن دور هذا الجين في ديناميات الميتوكوندريا وعلاقته بمرض باركنسون".

تهدف الدراسات المستقبلية إلى التحقق من صحة نتائج الباحثين في نماذج الخلايا البشرية واستكشاف التدخلات العلاجية التي تستهدف طفرات CDK19.

ستستمر التحقيقات في كل من النمط الظاهري للمرض النادر والأمراض المرتبطة بالميتوكوندريا والاضطرابات التنكسية العصبية المرتبطة ببروتين كيناز المعتمد على السيكلين.

وقال الدكتور تشونغ: "هذا مثال جيد على سبب عدم تجاهل أي مرض ، بغض النظر عن مدى ندرة". "لا يستحق هؤلاء المرضى وعائلاتهم إجابات أيضًا ، وغالبًا ما تكشف الدراسات الوراثية المستهدفة عن حقائق أكبر حول المرض وإلقاء الضوء على المسارات التي لم نكن نعرف أننا يجب أن ننظر إليها".