Vesmírná školaVesmírná školaVesmírná školaVesmírná školaVesmírná školaVesmírná škola

Aktuální číslo:

2025/1

Téma měsíce:

Exploze

Obálka čísla

Viagra a degradace proteinů

 |  6. 9. 2021
 |  Vesmír 100, 524, 2021/9

Studie publikovaná v PNAS ukázala, že inhibitory fosfodiesterázy 5 – sloučeniny zabraňující hydrolýze cyklického guanosinfosfátu (cGMP) jako sildenafil (Viagra) nebo tadalafil (Cialis) – stimulují enzymatickou aktivitu proteazomu 26S, a tím i vnitrobuněčnou degradaci proteinů prostřednictvím ubikvitin-proteazomového systému (Vesmír 84, 73, 2005/2; 86, 383, 2007/6) bez ovlivnění autofagie.

Ošetření buněčných linií inhibitory fosfodiesterázy 5 nebo stimulátorem guanylátcyklázy (enzymu syntetizujícího cGMP z GTP) rychle navýšilo proteazomovou aktivitu prostřednictvím fosforylace proteazomových podjednotek cGMP-dependentní proteinkinázou (PKG). Takto aktivovaný proteazom byl schopen ve zvýšené míře degradovat proteiny s delším poločasem rozpadu, ale také špatně složené nebo mutované proteiny. PKG stimulovala aktivitu purifikovaných proteazomů 26S fosforylací jiných podjednotek než těch, které jsou běžně modifikovány proteinkinázou A.

Většina neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba nebo frontotemporální demence, ale také prionová onemocnění jsou spojena se sníženou mírou degradace a s tím související kumulací mutovaných nebo špatně poskládaných bílkovin. Ve zmíněné práci výzkumníci demonstrovali, že zvýšení hladiny cGMP dokázalo výrazně snížit množství mutované formy proteinu tau, způsobujícího rozvoj Alzheimerovy choroby, a to jak v buněčných liniích, tak na úrovni organismu – na myším modelu a na dániu (Danio rerio), což také u zvířecích modelů vedlo k snížení míry morfologických abnormalit neuronů. Aktivace proteazomu prostřednictvím cGMP a PKG se proto zdá velmi slibnou strategií pro zbrzdění progrese neurodegenerativních onemocnění. Zároveň se za tímto účelem přímo nabízí využití inhibitorů fosfodiesterázy 5 oblíbených u části mužské populace.

VerPlank J. J. S. et al.: PNAS, 2020, DOI: 10.1073/pnas.2003277117

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Molekulární biologie
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Jindřich Sedláček

Mgr. Jindřich Sedláček (*1985) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UP v Olomouci. Pracuje v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, zároveň je doktorským studentem katedry genetiky a mikrobiologie PřF UK. Ve volném čase se věnuje ptáčkaření.
Sedláček Jindřich

Doporučujeme

Exploze, které tvoří

Exploze, které tvoří uzamčeno

Supernovy vytvářejí v mezihvězdném prostředí bubliny. V hustých stěnách bublin vznikají hvězdy. A to, co začalo výbuchem, končí hvězdou.
Mrtví termiti odpovídají na evoluční otázky

Mrtví termiti odpovídají na evoluční otázky uzamčeno

Aleš Buček, Jakub Prokop  |  6. 1. 2025
Termiti představují odhadem čtvrtinu globální biomasy suchozemských členovců. Naší snahou je pochopit, jak dosáhli ekologického úspěchu, jak se...
Objev země Františka Josefa

Objev země Františka Josefa

Zdeněk Lyčka  |  6. 1. 2025
Soukromá rakousko-uherská polární výprava v letech 1872–1874 nedosáhla zamýšleného cíle, jímž bylo proplout Severní mořskou cestou a případně...