V skupino dednih nevrodegenerativnih obolenj s homopolimernimi aminokislinskimi zaporedji (angl. HPAA - Homopolymeric amino acid tract) spada tudi Spinocerebelarna ataksija tipa 3, znana kot Machado-Josephova bolezen. Nastopi v kasnejšem življenjskem obdobju s simptomi tremorja, izgube ravnotežja, invalidnosti in prezgodnje smrti. Pri spinocerebelarni ataksiji tipa 3 (SCA3) je protein ataksin-3 (Atx3) z normalno regijo, ki običajno vsebuje od 14-37 glutaminskih preostankov mutiran v obliko s 54-84 glutaminskimi preostanki. Značilnost bolezni SCA3 so agregati v jedru nevronskih celic, ki naj bi vodili do celične smrti nevronov in s tem do nevrodegeneracije, prizadete pa so le nekatere možganske regije. Za C-terminalne fragmente mutiranih oblik Atx3, najdene v lizatih možganskega tkiva pacientov velja, da so še bolj toksični in imajo še večjo nagnjenost do tvorbe agregatov, kar kažejo tako celični kot živalski modeli. Proteaze, ki naj bi bile udeležene pri nastanku toksičnega fragmenta so zaenkrat še neznane. Delo Nine Vidergar predstavlja mehanizem razgradnje proteina ataksina-3 (Atx3) ter njegovih mutant s cisteinskimi katepsini ter možno vlogo C-terminalnih fragmentov mutiranih oblik ataksina-3 k večji nagnjenosti do tvorbe agregatov ter sprožilcev celične smrti. S standardnimi protokoli kloniranja je kandidatka ustvarila različne mutante proteina Atx3 in njihove skrajšane fragmente z različno dolgimi poliglutaminskimi podaljški v različnih vektorjih. Na celičnih modelih nevroblastomskih celic SH-SY5Y je v primerjavi z divjim tipom ugotavljala, kako mutirani proteini in njihovi fragmenti z agregacijo vplivajo na celice. Konstrukte divjega tipa Atx3, njegovega mutanta in C-končnih fragmentov je jih izrazila in izolirala iz bakterije E. coli (DE3)pLysS in uporabila za eksperimente cepitev. S konstrukti Atx3 in njegovih C-terminalnih fragmentov je transfecirala celično linijo SH-SY5Y. Cepitve Atx3 s katepsini B, L in K so pokazale, da katepsini cepijo Atx3. Rezultati N-terminalnega sekvenciranja razgradnih produktov so kazali, da bi bil katepsin L lahko proteaza, ki je odgovorna za nastanek C končnega toksičnega fragmenta. Z imunofluorescenčno mikroskopijo je pri stabilno transficiranih in diferenciranih celicah SH-SY5Y pokazala kolokalizacijo Atx3 s katepsinom L. Ker je SCA3 bolezen poznega tipa, lahko s staranjem povezani fenomeni kot so aktivacija kaspaz, cisteinskih proteaz, kalpaina in zmanjšana aktivnost šaperonov, pripomorejo k nastopu bolezni. Identifikacija cepitvenih mest v rekombinantnem človeškem Atx3 bi lahko doprinesla k razumevanju mehanizmov udeležene proteolize in njene povezanosti s patofiziologijo.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 25904423Mednarodni tradicionalni srečanje raziskovalcev na področju proteolize v normalnih in patoloških stanj (Portorož, Slovenija, 22-26 Septembra, 2012).
B.01 Organizator znanstvenega srečanja
COBISS.SI-ID: 263241984V tem predavanju je vodja projekta, V. Stoka, prvič predstavila nov vidik nevrodegeneracije iz stališča funkcijskih ter strukturnih proteinskih mrež.
B.05 Gostujoči profesor na inštitutu/univerzi
COBISS.SI-ID: 23599911V tem predavanju je vodja projekta, V. Stoka, ki je odkrila lizosomsko pot apoptoze leta 2001, je sedaj prvič predstavila poglobljen vpogled to poti iz vidika "topoloskih mrež".
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 23599655Proteinske-proteinske interakcije opredelujejo molekularne mreze v organizmu ter njihove deregulacije povezane z boleznimi. Ta koncept smo prikazali s strukturno ter funkcijsko mrezo na primeru kalikrein-kinin in renin-angiotenzin sistem, ki predstavljata dva tesno regulirana proteoliticna sistema, ki sodelujeta v različnih fizioloških ter patoloških procesih kot so npr. nevrodegenerativne bolezni, homeostaza srca in ledvic, rast in razvoj ter vnetje.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 24648743