Новое исследование, возглавленное специалистами НИИ Скриппса (TSRI), выдвигает предположение, что формирующий клетки белок «группируется» для защиты от нейродегенеративных заболеваний, вроде бокового амиотрофического склероза.
Ученые впервые установили, что специальный фермент «связывает» определенные типы аномальных белков, заставляя их формировать группы, в которых соединения оказывают менее токсичное воздействие на клетку. Работа, опубликованная в eLife, позволяет по новому взглянуть на роль скоплений протеина, которые часто связывают с некоторыми видами неврологических болезней.
«Мы выявили новый молекулярный механизм, лежащий в основе нейродегенерации», — отмечает Клаудио Джоазеро – доцент на кафедре молекулярной и клеточной биологии TSRI и старший автор исследования. – «Это может привести к новым методам диагностики и лечения таких нарушений, как БАС».
Клетки состоят из множества белков, обеспечивающих их жизнедеятельность. В случае БАС генетические мутации могут заставлять нейроны вырабатывать аномальные протеины и умирать, что ведет к появлению симптомов вроде мышечной слабости и паралича. Для разработки лечения этого нарушения ученые исследовали способность клеток своевременно выявлять и уничтожать подобные вещества. В 2009-м Джоазеро и его коллега Стив Кей сообщили, что мутации энзима листерина (Ltn1) вызывают у мышей симптомы, схожие с БАС. В 2010-м исследователи выяснили, что Ltn1 способен распознавать аномальные белки, «сдавленные» в рибосоме. Листерин может связывать и уничтожать потенциально опасные протеины в этой структуре, но по какой-то причине захватывает не все из них. Это заставило исследователей предположить, что за контроль белков отвечает другой фермент.
Используя дрожжевые клетки и технологии молекулярной генетики, биохимии и клеточной флюоресценции, специалисты выявили это соединение. За «контроль качества» работы рибосомы отвечал энзим Rqc2 – связывающий аномальные белки, которые пропустил Ltn1. Однако, в этом случае протеины не уничтожались, а формировали скопления. Ученые предположили, что такие структуры действуют как ловушки, не дающие аномальным белкам взаимодействовать с нормальными. Клеткам также может быть проще уничтожать большие скопления.
Полученные выводы объясняют, почему у мышей с мутациями в генах, отвечающих за систему контроля качества работы рибосомы, с возрастом развиваются симптомы БАС. Скорее всего, у таких грызунов наблюдается дефицит ферментов, отвечающих за этот процесс. Исследователи намерены глубже изучить скопления белков и молекулярные механизмы, ведущие к БАС.
Источник: rsute.ru