Nueva investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea, para ser publicado en el Revista de química biológica el 13 de octubre ha descubierto que el proteasoma, un complejo proteico esencial que descompone las proteínas en las células, tiene otra función inesperada:regular directamente el empaquetamiento de ADN en el núcleo.

El proteasoma descompone las proteínas que la célula ha marcado para su degradación en un proceso llamado proteólisis. Se ha observado disfunción en el proteasoma en enfermedades de muchos sistemas fisiológicos, de los inmunes, sistema nervioso y cardiovascular a los procesos de envejecimiento de todo el organismo. La creciente investigación sugiere que, como una navaja suiza con herramientas ocultas, el proteasoma puede realizar funciones adicionales que no implican proteólisis.

El ADN está organizado en el núcleo en complejos con proteínas en el núcleo en una forma llamada cromatina. Hablando en general, cromatina poco compacta, o eucromatina, permite la transcripción del ADN y la expresión de genes, mientras que la heterocromatina compacta evita la expresión génica.

En experimentos con células de levadura, Hogyu David Seo, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Daeyoup Lee, descubrió que el proteasoma podría inducir la formación de heterocromatina en algunas partes del genoma pero evitar que se propague a otras regiones. Asombrosamente, las mutaciones en el proteasoma que revelaron los efectos del proteasoma sobre la cromatina no tuvieron ningún efecto sobre la proteólisis, lo que significa que el proteasoma afecta a la heterocromatina a través de una actividad distinta a la proteólisis. Aún no se sabe cómo lo hace.

"[El proteasoma] puede ejercer fuerza sobre las proteínas y translocar, inclinación, doblarlos, "Dijo Seo." Así que creo que el proteasoma modula físicamente las proteínas que actúan como un escudo para la heterocromatina. Así es como creo que podría funcionar ".

La formación y diseminación de heterocromatina es de interés en el campo de la epigenética, porque los cambios en el estado de la cromatina de las células en una generación pueden potencialmente transmitirse a la siguiente generación.

"[El proteasoma] puede tener algún efecto sobre la herencia de programación epigenética porque afecta la propagación de la heterocromatina, "Dijo Seo." No estoy muy seguro de cómo podría funcionar, porque hay muchas formas de actuar, pero estoy seguro de que puede ejercer algunos efectos sobre la programación epigenética ".

Por ahora, el equipo se centra en comprender cómo el proteasoma regula la heterocromatina en organismos además de la levadura, incluyendo ratones y células humanas.

"El proteasoma se relaciona con prácticamente todas las proteínas de nuestro cuerpo con respecto a la función de degradación de proteínas, ", Dijo Lee." Creemos que nuestro trabajo es solo un vistazo de lo que esta proteína puede hacer ... La disección de las funciones del proteasoma definitivamente ayudará a desarrollar estrategias terapéuticas para diversas enfermedades ". como las enfermedades neurológicas y el cáncer ".