CIC bioGUNEko talde batek giza gaixotasunetan parte hartzen duten zelula-osagaiak identifikatzeko estrategia garatu du

Substratu espezifikoak, ubikitinaren xede-proteinak, E3 ligasas entzima gehienetakoak, ezezagunak dira
E3 ubikitina-ligasak oso garrantzitsuak dira organismoaren funtzionamendurako, eta ubikitinekin proteina ugari hautatzen eta markatzen dituzte proteosomara bidaltzeko, degradatzeko edo zelula-kokapena aldatzeko
Ikerketa honek estrategia berritzaileak erabiltzen ditu zelulen degradazioa zuzentzeko eta, horrela, hainbat gaixotasun eragiten dituzten proteinak ezabatzeko, eta Nature Communications-en argitaratu da

CIC bioGUNEko talde batek estrategia bat garatu du, E3 ligasas entzimek eragiten dieten substratu espezifikoak identifikatzeko gai dena. Ubikitina eta Garapeneko laborategiak, BRTAko kide den CIC bioGUNEko Rosa Barrio doktorea buru duela, BioE3 estrategia ezarri du, bost E3 liga desberdinen substratuak identifikatu dituena. Liga horiek giza gaixotasunetan inplikatuta daude, zenbait gaixotasun minoritario eta minbizia barne, eta zelulaz azpiko hainbat konpartimentutan daude, erregulazio desberdinekin.

BioE3 estrategiaren garrantzia E3 Ligasas entzimek Proteinen Degradazio Zuzenduaren bidez (TPD, ingelesezko Targeted Protein Degradation siglak) terapia eta farmako berriak garatzeko duten funtsezko eginkizunarekin lotuta dago.

Lana azken hiru urteetan garatu da eta Nature Communications aldizkari zientifikoak argitaratu du. Ikerketak atea irekitzen du gaixotasunetan inplikatutako giza proteinak xede terapeutikotzat dituzten etorkizuneko sendagaiak garatzeko.

“Giza proteoman seiehun E3 ligasatik gora egon arren, horietako gutxi batzuk bakarrik erabiltzen dira gaur egun TPD botikak garatzeko. E3 ligasetako substratu gehienak ezezagunak dira oraindik, eta premia larria dago E3s berriak karakterizatzeko eta E3s intereseko substratuak identifikatzeko, bai eta TPD sendagaien tratamenduaren ondoren eskuratutako substratu berriak identifikatzeko ere. Hala ere, intereseko E3s-en substratu zuzenak identifikatzea erronka handia da oraindik, eta denbora dezente eman da helburu horretarako metodologia sendoak eta fidagarriak bilatzen. Azken urteotan, estrategia berriak garatu dira, baina gehienak zeharkakoak dira eta ez dute substratu zuzenen eta bigarren mailako substratuen arteko edo E3ekin edo interaktoreekin elkarreragiten duten beste proteina batzuen arteko bereizketa ahalbidetzen “, adierazi du Rosa Barriok.

Gainera, E3 bakoitzaren funtzioaren arabera, entzima horiek hainbat gaixotasunekin (gaixotasun minoritarioak, minbizia, etab.) lotuta egon daitezke, eta, beraz, substratuen karakterizazioak lagunduko digu haien ekintza-mekanismoa ulertzen eta gaixotasun horietarako tratamendu eraginkorrak bilatzen.

Proteasoma-ubikitina sistema funtsezko prozesu baten oinarria da zelulen barruan, bizitza aktiboaren amaierara iritsi diren proteinen degradazioa erregulatzen duena, bai haien funtzioa jada ez delako nahi edo kaltetuta daudelako. Zehazki, degradazio naturalaren prozesua ubikitina izeneko proteina txiki bat degradatu behar diren xede-proteinekin batzean hasten da, eta lotura hori entzima espezifiko batzuen bidez egiten da. Prozesu horren alterazioek hainbat gaixotasun sor ditzakete, hala nola minbizia edo gaixotasun neurodegeneratibo batzuk.

“E3 entzimak garrantzitsuak dira, sistemari espezifikotasuna ematen diotelako. Alde batetik, diana horiekin bat egiten dute, horiek baitira degradatu beharreko substratu espezifikoak. Bestalde, ubikitina substratu horiekin lotzea errazten dute, eta horrela markatuta geratzen dira horiek degradatzeko. Beraz, proteina ubikitinatuak proteasomak ezagutzen ditu, hau da, makineria molekular degradatzaileak. Organismoaren funtzionamendurako oso entzima garrantzitsuak izan arren, E3 liga gehienen substratu espezifiko gehienak ezezagunak dira “, azaldu du Rosa Barriok ikerketa eragin duten arrazoiei buruz.

Ikerketa honetan gainditu behar izan diren oztopoei dagokienez, CIC bioGUNEko ikertzaileak azpimarratu duenez, “gure taldearen helburu nagusia, proiektuaren hasieran, substratu espezifikoak identifikatzea ahalbidetuko zuen estrategia sendo bat garatzea zen, eta substratu horiek E3 entzimekin elkarreragina izan zezaketen baina horiek aldatu ez zitzaketen beste proteina batzuetatik bereiztea. Horretarako, BirA teknologia eta biotinilazioa egokitu behar izan genituen. Horrek urtebete baino gehiago ekarri zigun, kontrol eta balidazio esperimentu anitzak egin behar izan genituelako identifikatutako proteinak, biotinaz markatuak, benetan E3 ligasas entzimen substratuak zirela frogatzeko. Azkenik, BioE3 teknologia garatzea lortzen dugu, eta E3sen substratu zuzenak eskatutako espezifikotasunarekin eta sentsibilitatearekin identifikatzeko gai dela erakustea “.

Rosa Barrio doktoreak gidatzen duen CIC bioGUNEko Ubiquitina eta Garapeneko laborategiaren ikerketan parte hartu dute James D. Sutherland doktoreak, ikertzaile senior eta proiektuaren garapen kontzeptualaren arduradun gisa; Orhi Barroso Gomila doktoreak, bere doktore-tesia taldean egin zuenak; eta Laura Merino Cachok, bere doktore-tesia egiten ari denak, bai eta taldeko beste kide batzuek ere.

Gainera, Ugo Mayor doktorearekin, UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Ikerbasque ikertzailearekin, Alfred C.O. Vertegaal irakaslearekin, Leidengo Unibertsitateko (Herbehereak) ikertzailearekin eta Simona Polo irakaslearen taldearekin, IFOMeko ikertzailearekin (The AIRC Institute of Molecular Oncology, Milan, Italia), lankidetzan aritu da taldea.