Ernesto Llamas, biólogo vegetal de la Universidad de Colonia, estudia cómo Arabidopsis thaliana Las plantas eliminan activamente los agregados de proteínas dañinos y evitan sus efectos nocivos.
Jenny Fenger
Las plantas y los humanos son diferentes en muchos aspectos, pero comparten algunos puntos en común. Por ejemplo, las plantas expresan cientos de proteínas que contienen poliglutamina. regiones (polyQ).¹ Los humanos expresan proteínas similares, pero en los humanos su acumulación causa enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Huntington. Comprender la supervivencia de las plantas es una promesa terapéutica para las enfermedades relacionadas con la agregación de proteínas, según Ernesto Llamasbiólogo molecular de la Universidad de Colonia.
Llamas y su equipo intentaron identificar el mecanismo que vuelve a las plantas inmunes a la agregación de proteínas tóxicas. en un papel publicado en Envejecimiento de la naturalezaLlamas describió una proteína de cloroplasto que protege a las plantas de los efectos nocivos de las proteínas poliQ.² Sus hallazgos insinúan el uso de proteínas de cloroplasto como terapias futuras no convencionales para las enfermedades poliQ.
Las llamas crecieron genéticamente modificadas Arabidopsis thaliana plantas para expresar niveles de repetición bajos (28 glutamina) y altos (69 glutamina) de proteínahuntingtina humana, donde más de 35 repeticiones de glutamina desencadenan la agregación poliQ. Las llamas esperaban ver agregados, pero para su sorpresa, las plantas se desarrollaron normalmente.
“Las plantas tienen una característica principal: los cloroplastos”, dijo Llamas. “Este orgánulo adicional contiene maquinaria molecular ampliada para hacer frente a los agregados de proteínas tóxicas”.
Cuando analizó las interacciones entre proteínas vegetales y humanas, una le llamó la atención: las proteínas poliQ unidas a una proteína específica del cloroplasto llamada peptidasa de procesamiento del estroma (SPP). Los cloroplastos importaron y degradaron proteínas poliQ; cuando el equipo destruyó los cloroplastos, esta maquinaria de limpieza cesó.
Llamas quería transferir la capacidad protectora del SPP a las células humanas. Cotransfectó células humanas para sobreexpresar proteínas que contienen poliQ y expresar SPP. La microscopía y las mediciones de proteínas mostraron que el SPP redujo la agregación de proteínas en comparación con las células con agregación poliQ que no expresaban SPP..
“Es un gran descubrimiento expresar SPP de plantas en sus modelos experimentales”, dijo Piere Rodríguez Aliaga, biofísico de la Universidad de Stanford que no participó en el estudio. “El efecto terapéutico está ahí, pero los efectos no deseados [with other proteins] Todavía son un enigma que necesita ser resuelto”.
De cara al futuro, Llamas se muestra optimista sobre el potencial terapéutico de aprovechar el poder protector de los cloroplastos.
Referencias
- Kottenhagen N, et al. Proc. GCB. 2012;26:93-107.
- Llamas E, et al. envejecimiento natural. 2023;3:1345-1357.