Sumoilacija proteina uključenih u kronične mentalne bolesti


Shizofrenija i druge mentalne bolesti su devastirajuća i često kronična stanja biološkog podrijetla. Genetska analiza ovih stanja se, međutim, pokazala vrlo kompliciranom zbog njihove genetske heterogenosti. Stoga smo se fokusirali na identifikaciju proteina koji mogu djelovati kao čvorišta za različite genetske i okolišne čimbenike rizika. Specifično, inspirirani činjenicom da u drugim kroničnim poremećajima mozga poput Alzheimerove i Parkinsonove bolesti postoje krivo smotane nakupine  specifičnih proteina, mi predlažemo da slične nakupine proteina postoje u mozgu pacijenata oboljelih od kroničnih mentalnih bolesti. Naše istraživanje kao i istraživanja drugih znanstvenika su identificirala pet proteina s potencijalom za stvaranje nakupina u shizofreniji.

Naročito je važno istaknuti da kod mnogih neurodegenerativnih stanja agregaciju patogenih proteina regulira poslijetranslacijska modifikacija sumoilacija. Svih naših pet proteina potencijalno vezanih za mentalne bolesti ili sadrže ili se predviđa da sadrže ostatke koji mogu biti sumoilirani, te  ćemo stoga mi istražiti sumoilaciju tih proteina i njezin utjecaj na agregaciju navedenih proteina koristeći dva glavna metodološka pristupa. Prvo, koristeći enzime i proteine uključene u sumoilaciju, a koji su eksprimirani u E. coli, provesti ćemo in vitro eseje sumoilacije na rekombinantnim fragmentima agregiranih proteina. Ovi će nam rezultati potvrditi koji proteini doista mogu biti sumoilirani, te će nam ukazati na ostatke lizina koji su uključeni u taj process uporabom skraćenih i mutiranih rekombinantnih proteina. Drugo, mi smo razvili sisteme za ekspresiju sumoiliranih enzima i de-sumoilirajućeg proteina SENP1 u staničnim kulturama sisavaca. Stoga nakon potvrđivanja da se sumoilacija može odvijati u uvjetima in vitro, ispitati ćemo učinke sumoilacije na agregacijski status i stanične funkcije navedenih proteina u kulturi stanica neuroblastoma.

Nakupljanje specifičnih proteina u pacijentima s kroničnim mentalnim bolestima je obećavajuća nova tema u psihijatrijskim istraživanjima, čijem će razvoju po prvi puta doprinjeti predloženi projekt. Istraživanje mehanizama odgovornih za ove molekularne događaje kroz sumoilaciju osigurava  potencijalan način na koji se može utjecati na nakupljanje proteina, te stoga predstavlja uzbudljiv i nov pristup razumijevanju i u konačnici liječenju shizofrenije i srodnih stanja.


Istraživački tim
Aristea Pavešić Radonja aristea.pavesic@ri.t-com.hr
Luca Varani luca.varani@irb.usi.ch
William Hennah william.hennah@helsinki.fi

Doc. Dr. Nicholas James Bradshaw PhD

Odjel za biotehnologiju

e-pošta: nicholas.b@biotech.uniri.hr
telefon: +385 51 584597


MEĐUNARODNA VIDLJIVOST:
CITATIH-INDEXI10-INDEX
CROSBI
Google Scholar 1277 12 15
ResearcherID 800 11
ResearchGate 989 12
Scopus 889 12