Nguồn: Marie Filteau, Guillaume Diss, Francisco Torres-Quiroz, Alexandre K. Dubé, Andrea Schraffl, Verena A. Bachmann, Isabelle Gagnon-Arsenault, Andrée-Ève Chrétien, Anne-Lise Steunou, Ugo Dionne, Jacques Côté, Nicolas Bisson, Eduard Stefan, and Christian R. Landry. 2015. Systematic identification of signal integration by protein kinase A. PNAS April 7, 2015; vol. 112 no. 14: 4501-4506

Ý NGHĨA KHOA HỌC 

Phức Protein kinase A (PKA) là những enzyme đa chức năng trong quá trình truyền tín hiệu điều khiển hiện tượng homeostasis (duy trì trạng thái cân bằng về sinh lý để thích ứng với điều kiện stresss nào đó) của sinh vật bậc cao. Enzyme này có trong hệ thống đa chức năng trong những điều kiện sinh lý và bệnh lý khác nhau của người  và khống chế các độc tính gây ra do  nấm bệnh. Ở đây, các tác giả đã xác định có hệ thống các PKA regulators trong nấm men. Họ mô tả sự truyền tín hiệu tới PKA và sự phản hồi từ quá trình tái chế ở mức độ tế bào, hiện tượng autophagy (cơ chế dị hóa, tế bào tự phân giải). Họ cũng mô tả sự cải biên hậu giải mã, tiến trình acetyl hóa, chúng điều tiết hoạt động của PKA trong cả nấm men và lớp hữu nhũ. Họ còn thấy xảy ra trong quá trình lão hóa. Cái gì điều tiết PKA như một điều kiện tiên quyết để phục vụ cho khả năng chữa bệnh và chữa lành sự viêm nhiễm, ví dụ, thông qua sự cung cấp các gen ứng cử viên mới phục vụ chế tạo dược phẩm mới trong nghiên cứu y học và diệt khuẩn cũng như các mục tiêu y khoa khác.

TÓM TẮT

Các tiến trình trong tế bào và hiện tượng homeostasis trong tế bào sinh vật eukaryote có được là nhờ những “regulatory proteins” ví dụ như protein kinase A (PKA). Cho dù những tín hiệu bên ngoài của PKA đều hướng về cơ chế biến dưỡng, tăng trưởng, và lão hóa, nhưng cái gì điều tiết “regulator” có tính chất bảo thủ như vậy vẫn còn phải được người ta xác định một cách hệ thống, để hiểu làm thế nào nó phối hợp các tiến trình sinh học một cách trơn tru như vậy. Sử dụng kỹ thuật xét nghiệm PKA reporter trên cơ thể nấm men, các tác giả đã xác định được những gen có ảnh hưởng đến hoạt động của PKA thông qua mối tương tác protein–protein giữa các tiểu đơn vị mang tính chất điều tiết và hai tiêu đơn vị mang tính chất xúc tác của phức protein PKA có trong 3.726 phân tử nền trong bộ gen nấm men cho phát triển trên hai môi trường nuôi cấy với nguồn carbon khác nhau. Nhìn chung, có khoảng 500 gen đã được tìm thấy trực tiếp kết nối nhau hoặc gián tiếp kết nối với kết quả điều tiết PKA như vậy, bao gồm con số 80 core regulators, sự kiện này cho thấy có một sự đa dạng khá lớn về các tín hiệu trong điều hòa PKA, bên trong và sau đó là các lộ trình được mô tả theo kiểu “upstream linear”. Những PKA regulators này phục vụ cho nhiều tiến trình khác nhau, bao gồm hiện tượng tiến trình dị hóa mang tính đối kháng (antagonistic autophagy) và chu trình sinh tổng hợp methionine. Kết quả cho thấy qui tụ các cơ chế điều hòa sự cải biên hậu giải mã PKA bằng kỹ thuật acetyl hóa lysine, nó luôn được duy trì trong cơ thể người và nấm men, điều hòa sự hình thầnh phức protein của động vật có vú và dự trữ carbohydrate cũng như diễn biến lão hóa trong nấm men. Gộp chung lại, kết quả cho thấy sự phát triển thành phần đầu vào của PKA trùng khớp với kết quả phân tích, bởi vì kinase này nhận thông tin từ các tiến trình xảy ra ở upstream và downstream, giải thích làm thế nào các tiến trình sinh học này liên kết với nhau một cách gắn bó như vậy để phối hợp bởi PKA.

Xem: http://www.pnas.org/content/112/14/4501.abstract.html?etoc

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Fig. 5.  Phản ứng acetyl hóa PKA trên người và nấm men.