희귀하고 일반적인 CDK19의 새로운 역할을 밝혀

휴스턴 감리교 연구원은 파킨슨 병 및 기타 신경계 장애의 예방 및 치료를위한 잠재적 표적 인 사이클린 의존적 키나제 단백질 CDK19의 새로운 기능을 공개했다.

미토콘드리아 역학에서 CDK19의 놀라운 역할을 강조하는 새로운 연구에서, Honunglok Chung, Ph.D. 및 동료들은 뇌와 근육 세포의 세포질에 위치한 유전자를 발견하여 신경 건강에 중요한 역할을한다는 것을 시사합니다.

휴스턴 감리교 연구 연구소 (Houston Methodist Research Institute)의 신경과 유전학 조교수이자 첫 번째 저자 인 정서 박사는“미토콘드리아 기능 장애는 여러 인간 질병의 특징이므로 매우 흥미로운 새로운 유전자를 찾는다”고 말했다. 종이. "이것은 미토콘드리아에서 세포 에너지 생산의 정상적인 처리가 어떻게 질병의 발병으로 이어질 수 있는지 점점 더 많은 것을 배우기 때문에 신경 퇴행성 질환 연구에서 매우 인기있는 주제입니다."

이 연구는 4 월 Nature Communications에 발표되었습니다.

전통적으로 전사 조절에 관여하는 것으로 알려진 최근의 연구는 미토콘드리아 핵분열의 조절에서 CDK19에 대한 새로운 역할을 밝혀냈다. 이 과정은 세포 내에서 미토콘드리아의 적절한 분포와 기능을 보장하기 때문에 세포 건강을 유지하는 데 중요합니다.

파킨슨의 연결

미토콘드리아 핵분열은 높은 에너지 수요와 복잡한 구조로 인해 뉴런에서 특히 중요합니다. 이 과정의 조절 곤란은 파킨슨 병을 포함한 다양한 신경 퇴행성 질환에 연루되어있다. 연구팀은 잘 확립 된 파킨슨 병을 유발하는 유전자 인 사이클린-의존적 키나제 단백질과 PINK1 사이의 유의 한 연관성을 확인했다.

Pink1 돌연변이 과일에서 Cdk19의 과발현은 파킨슨 슨 표현형을 상당히 완화시켜 보상 메커니즘을 시사한다.

Chung 박사는“CDK19가 Pink1의 다운 스트림 기능을 기능하고 미토콘드리아 핵분열을 조절하는 데 도움이되고 Pink1의 결핍을 보상 할 수 있음을 입증함으로써 파킨슨 병의 예방 또는 관리를위한 중요한 잠재적 치료 방법을 보여준다”고 설명했다.

자세히, 연구는 CDK19가 Pink1- 결핍 모델에서 일반적으로 관찰되는 미토콘드리아 기능 장애를 완화시킬 수 있음을 보여준다. 이것은 CDK19- 과발현 핑크1 돌연변이 파리에서 개선 된 미토콘드리아 형태 및 기능에 의해 입증되었다.

이 발견은 파킨슨 병에서 미토콘드리아 역학을 표적으로하는 유망한 전략을 제공하고 신경 퇴행성 장애에서 유전자의 활성을 조절하는 치료 잠재력을 강조합니다.

드문 원산지 이야기

아이러니하게도, 유전자의 예상치 못한 세포질 기능의 발견은 파킨슨 병이나 다른 주요 질병에 대한 관심으로 인해 발생하지 않았으며, 오히려 CDK19 변이체에 의해 야기 된 초오리 장애를 조사한 이전 연구의 후속 조치입니다.

청 박사는“우리는 지적 장애, 유아 발작 및 과도한 범위와 같은 고전적인 신경 학적 증상을 나타내는이 변이체를 가진 3 명의 환자를 확인했다”고 말했다. "이 핵 결합 단백질의 돌연변이가 왜 신경 학적 손상이 너무 많은지 궁금해서 뇌에서 발현되는 위치를보기 시작했다."

한편, 캐나다의 Simon Fraser University의 연구팀은 Esther Verheyen 박사가 이끄는 유전자가 근육 조직의 미토콘드리아 내에서 유사하게 예상치 못한 비핵 위치에서 유전자를 발견했습니다.

Chung 박사와 Verheyen 박사는 팀을 구성하여 사이클린 의존적 키나제 단백질과 그 과일 파리 오르토 로그 CDK8의 메커니즘을 조사했습니다.

초파리 모델에서, CDK8의 근육-특이 적 및 뉴런-특이 적 녹다운은 미토콘드리아 핵분열에 필수적인 다이나민 관련 단백질 인 PS616-DRP1의 수준을 감소시켰다. 반대로, CDK8의 과발현은 PS616-DRP1 수준을 증가시켜 미토콘드리아 건강을 촉진하는 데 역할을 확인했습니다.

협업 성공

이 연구는 과학적 발견에서 학제 간 접근법의 중요성을 강조합니다.

Chung 박사는 미토콘드리아 역학의 복잡성을 풀기 위해 다양한 실험실의 전문 지식을 연결하는 연구의 협력 적 특성을 강조합니다. "Verheyen 박사의 실험실과의 협력은 미토콘드리아 역학 에서이 유전자의 역할과 파킨슨 병과의 관계를 밝혀내는 데 중추적이었습니다."

미래의 연구는 인간 세포 모델에서 연구원의 연구 결과를 검증하고 CDK19 돌연변이를 대상으로 한 치료 중재를 탐색하는 것을 목표로 할 것입니다.

사이클린-의존적 키나제 단백질과 관련된 희귀 질환 표현형 및 미토콘드리아 관련 질환 및 신경 퇴행성 장애에서 조사는 계속 될 것이다.

정 박사는“이것은 아무리 희귀하지 않더라도 질병이 무시되어야하는 이유의 좋은 예”라고 말했다. "그 환자와 그 가족들도 대답을받을 자격이있을뿐만 아니라, 대상 유전자 연구는 종종 질병에 대한 더 큰 진실을 드러내고 우리가 볼 수 없었던 경로를 밝힙니다."