[Potential therapeutic application of PERK inhibitors]

Postepy Biochem. 2019 Jun 6;65(2):118-127. doi: 10.18388/pb.2019_262.
[Article in Polish]

Abstract

Recent studies aimed at understanding the molecular mechanisms of human disease indicate that in the pathogenesis of many metabolic disorders, including inflammatory processes, aging of the organism, as well as cancer and neurodegenerative disorders, endoplasmic reticulum stress plays a significant role that is associated with the accumulation of misfolded proteins in the lumen of endoplasmic reticulum. In response to endoplasmic reticulum stress, the unfolded protein response pathway, that has a dualistic role, is induced. The unfolded protein response can restore endoplasmic reticulum homeostasis by degradation of unfolded proteins, inhibition of translation, and mobilization of chaperons, but it can also promote apoptosis when endoplasmic reticulum stress is prolonged. The unfolded protein response signaling pathways may be activated via three transmembrane receptors such as: PERK, IRE1 and ATF6. The most promising for development of new therapies of many human diseases, in particular cancer and neurodegeneration is PERK pathway, that inhibition shows positive therapeutic effects both in in vitro and in vivo studies.

Ostatnie badania mające na celu poznanie molekularnych mechanizmów chorób człowieka wskazują, iż w patogenezie wielu zaburzeń metabolicznych włączając w to procesy zapalne, starzenie organizmu, a także nowotwory oraz choroby neurodegeneracyjne, znaczącą rolę odgrywa stres retikulum endoplazmatycznego, który jest związany z gromadzeniem się nieprawidłowo sfałdowanych białek w świetle retikulum. W odpowiedzi na stres retikulum endoplazmatycznego indukowany jest szlak adaptacyjnej odpowiedzi na stres, który może pełnić dwojaką rolę. Szlak adaptacyjnej odpowiedzi na stres może przywracać homeostazę w obrębie retikulum poprzez degradację nieprawidłowych białek, hamowanie dalszej translacji i mobilizację białek opiekuńczych, ale może również promować apoptozę w warunkach przedłużającego się stresu retikulum endoplazmatycznego. Szlak adaptacyjnej odpowiedzi na stres rozgałęzia się na trzy odrębne ścieżki sygnałowe, w którym uczestniczą trzy receptory transmembranowe: PERK, IRE1 oraz ATF6. Najbardziej obiecująca dla rozwoju nowych terapii wielu schorzeń człowieka, a w szczególności chorób neurodegeneracyjnych oraz nowotworowych, jest ścieżka związana z PERK, której inhibicja wykazywała pozytywne efekty terapeutyczne zarówno w badaniach in vitro jak i in vivo.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Endoplasmic Reticulum Stress / drug effects
  • Humans
  • Neoplasms / drug therapy
  • Neoplasms / enzymology
  • Neurodegenerative Diseases / drug therapy
  • Neurodegenerative Diseases / enzymology
  • Protein Kinase Inhibitors / pharmacology*
  • Protein Kinase Inhibitors / therapeutic use*
  • Signal Transduction / drug effects
  • Unfolded Protein Response / drug effects
  • eIF-2 Kinase / antagonists & inhibitors*

Substances

  • Protein Kinase Inhibitors
  • EIF2AK3 protein, human
  • eIF-2 Kinase