Un interruptor molecular controla la esperanza de vida: Una sola proteína controla las señales de envejecimiento con más eficacia que un equipo

Los científicos han descubierto que la proteína CHIP puede controlar las señales que prolongan la vida en la célula mejor sola que en pareja

30.08.2022 - Alemania

Un nuevo estudio demuestra que la proteína CHIP puede regular el receptor de la insulina de forma más eficaz en solitario que en estado emparejado. En situaciones de estrés celular, CHIP suele aparecer como un homodímero -una asociación de dos proteínas idénticas- y sirve principalmente para degradar las proteínas mal plegadas y defectuosas. De este modo, CHIP limpia la célula. Para ello, CHIP colabora con las proteínas auxiliares para unir una cadena de la pequeña proteína ubiquitina a las proteínas mal plegadas. Las proteínas defectuosas son así reconocidas y eliminadas por la célula. Además, CHIP también regula la transducción de señales del receptor de insulina. CHIP se une a la ubiquitina del receptor para degradarlo y detener la activación de los productos génicos que prolongan la vida.

Un equipo de investigación de Colonia, dirigido por el Prof. Dr. Thorsten Hoppe, ha demostrado ahora en experimentos con el nematodo Caenorhabditis elegans y células humanas que CHIP también puede marcarse con ubiquitina, lo que impide su formación de dímeros. El monómero CHIP es más eficaz que el dímero CHIP para regular la señalización de la insulina. El estudio del Cluster of Excellence for Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases (CECAD) de la Universidad de Colonia se ha publicado en Molecular Cell con el título "A Dimer-Monomer Switch Controls CHIP-Dependent Substrate Ubiquitylation and Processing".

"Que CHIP trabaje solo o en pareja depende del estado de la célula. En situaciones de estrés, hay demasiadas proteínas mal plegadas, así como proteínas auxiliares que se unen a CHIP e impiden la autoubiquitinación, el autoetiquetado con ubiquitina", explica Vishnu Balaji, primer autor del estudio. Después de que CHIP limpie con éxito las proteínas defectuosas, también puede marcar las proteínas auxiliares para su degradación. Esto permite a CHIP ubiquitarse y volver a funcionar como monómero", explicó. Así, para que el organismo funcione sin problemas, debe haber un equilibrio entre los estados monomérico y dimérico de CHIP. Es interesante que el equilibrio entre monómero y dímero de CHIP parezca estar alterado en las enfermedades neurodegenerativas", dijo Thorsten Hoppe. En las ataxias espinocerebelosas, por ejemplo, hay diferentes sitios de CHIP mutados y funciona predominantemente como dímero. En este caso, un cambio a más monómeros sería un posible enfoque terapéutico". En el siguiente paso, los científicos quieren averiguar si hay otras proteínas o receptores a los que se une el monómero CHIP y, por tanto, regula su función. Los investigadores también están interesados en averiguar en qué tejidos y órganos y en qué enfermedades los monómeros o dímeros de CHIP se presentan en mayor número, para poder desarrollar en el futuro terapias más específicas.

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Publicación original

Balaji V, Müller L, Lorenz R, Kevei E, Zhang WH, Santiago U, Gebauer J, Llamas E, Vilchez D, Camacho CJ, Pokrzywa W, Hoppe T. A Dimer-Monomer Switch Controls CHIP-Dependent Substrate Ubiquitylation and Processing. Mol Cell. 2022

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