Glikozylacja w osteoporozie
Osteoporoza to związane z wiekiem zaburzenie polegające na zmniejszonej sile i utracie gęstości kości, co w konsekwencji powoduje ich kruchość. Obecnie stosowane leki zmniejszają ryzyko złamania tylko o 25-50%, istnieje więc zapotrzebowanie na nowe, skuteczne leczenie. Aby zidentyfikować nowe cele terapeutyczne, należy poznać nowe szlaki, które są odpowiedzialne za przemodelowanie i wytrzymałość kości. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu SUGARYBONE (The role of protein N-glycosylation in bone and energy homeostasis) postanowili zbadać nieprawidłowości metaboliczne towarzyszące glikozylacji. W szczególności skupiono się na istotności N-glikozylacji białek w homeostazie szkieletu i jej wpływie na osteoporozę. Wcześniejsze badanie umożliwiło identyfikację mutacji w jednym z enzymów szlaku N-glikozylacji białek, która prowadzi do zaawansowanej osteoporozy i otyłości u myszy. Postawiono hipotezę, że nieprawidłowa N-glikozylacja upośledza formowanie kości przez osteoblasty, prowadząc do obserwowanej osteoporozy, podczas gdy zmniejszony poziom pochodzącej z kości osteokalcyny zaburza uwalnianie insuliny, co z kolei powoduje otyłość. Naukowcy z projektu SUGARYBONE przebadali transgeniczne myszy z mutacją inicjującego N-glikozylację enzymu Alg13. Alg13 ma dwie izoformy: krótką o aktywności enzymatycznej i długą o nieznanej funkcji. Analiza struktur glikanów u mutantów i zwierząt typu dzikiego nie wykazała wyraźnych różnic. Nie zaobserwowano też zmian w procesach glikozylacji potranslacyjnej. Zespół badawczy powiązał to z faktem, że mutacja dotyczyła długiej izomorfy Alg13. Stworzono więc linię komórek zarodkowych (ES) z mutacjami izoformy krótkiej. Badacze wykorzystali różne strategie zaburzania dzikiego typu allelu Alg13, lecz żaden z klonów ES z delecją Alg13 nie przeżył. Podkreśla to niezbędność enzymu Alg13 w ogólnej homeostazie białek i przetrwaniu komórki. Projekt stworzył solidne naukowe podstawy do badań metabolizmu kości w osteoporozie, lecz wymagają one alternatywnych metod badawczych.
Słowa kluczowe
Osteoporoza, kość, homeostaza, N-glikozylacja, Alg13
