Vedci prehodnotili molekulárne mechanizmy Parkinsonovej choroby

Synukleinu proteín zodpovedný za tvorbu amyloidní usadenín u Parkinsonovej choroby, v zdravých bunkách existuje v polymérnej forme, a pre vytvorenie toxického amyloidní vklad, je najprv nutné odstúpiť od bežných proteínových komplexov.

Neurodegeneratívne ochorenia sú zvyčajne spojené s tvorbou amyloidov - ložiskami nesprávne zloženého proteínu v nervových bunkách. Správne fungovanie proteínovej molekuly úplne závisí od jej priestorového balenia alebo skladania a porušenia v trojrozmernej štruktúre proteínu zvyčajne vedú k chorobám rôznej závažnosti. Iný spôsob znášania môže viesť k vzájomnému "spojeniu" proteínových molekúl a tvorbe sedimentu, amyloidných vlákien, ktoré nakoniec ničí bunku.

V prípade ochorenia hromadenie amyloidu Parkinsonovej v neurónoch, nazývaných Lewyho telieskami sa skladajú predovšetkým z proteínov alfa-synukleinu. Pomerne dlhú dobu sa predpokladalo, že alfa-synukleinu existuje u zdravých neurónov v dobre rozpustnej monomérnej forme, ale v rozpore s 3D-štruktúry (napríklad v dôsledku mutácie) svojich molekúl začnú nekontrolovateľne nekontrolovateľne a oligomerize - splynúť do komplexov tvorí amyloidní usadeniny.

Výskumníci z nemocnice Brigham v Bostone a lekárskej fakulty Harvardskej univerzity tvrdia, že toto všetko je trvalé mylné predstavy. Podľa ich názoru v zdravých bunkách neexistujú žiadne jednotlivé molekuly synucleinu, ale veľké komplexy, ktoré sú napriek tomu veľmi rozpustné. V tomto stave je proteín chránený pred nekontrolovanou "samolepkou" a zrážaním.

Ako sa synuclein podaril viesť vedeckú komunitu tak dlho? Ako autor píšu v časopise Nature, vedci v istom zmysle sú vinní. Synuclein sa dlhodobo ošetruje extrémne tuhými metódami: jednou z jeho vlastností je odolnosť voči denaturácii teploty a chemickým detergentom. Nevykrýva sa a nevracia sa ani pri varení. (Čo sa stane s proteínmi pri varení, je známe, že každý -. Dosť uvariť vajcia), prevažne z dôvodu toho, každý verí, že v živej bunke, je vo forme ľahko rozpustných jednotlivých molekúl, ktoré nie sú tak ľahko dostať do oligomerize a pád v zrazenine. Z čisto technického hľadiska, že je jednoduchšie, ktorá sa rozdelí v drsných podmienkach bunky, a preto je vždy chápané ako jediný, monomérne molekuly, pretože narúša intermolekulární interakcie. Ale keď sa vedci pokúšali získanie tohto proteínu z biologického materiálu, s použitím techník, mäkšie, zistili, že v zdravých bunkách synuklein existuje ako polysulfidu amónneho, tetrameru, ktorý je spojený s navzájom štyroch proteínových molekúl.

Je tiež dôležité, aby výskumníci použili ľudskú krv a bunky nervového tkaniva na izoláciu a štúdium synucleinu, a nie na prácu s baktériou na produkciu bielkovín. Experimenty ukázali, že proteín vo forme tetramerický je veľmi odolný k agregáciu a zrážanie: v priebehu experimentu, ktorý trval 10 dní, polysulfidu amónneho, tetrameru synukleinových a nepreukázala žiaden sklon k vytváraniu niečo amyloidu. Na druhej strane začali syntézy monomérov za niekoľko dní vytvárať charakteristické zhluky, ktoré sa na konci experimentu vytvorili na skutočné amyloidné vlákna.

V dôsledku toho vedci vedia k záveru, že synuclein musí najskôr monomerizovať, aby opustil tetramérne komplexy. Treba preto zvážiť zvyčajné metódy terapie používané pri Parkinsonovej chorobe. Ak smerovali skôr úsilie k, aby sa zabránilo polymerizácii synuklein, vo svetle výsledkov je treba konať pravý opak: pre udržanie proteínu v "zdraví" polymérového stave a aby sa zabránilo výstupu molekúl z tetramerický komplexy, takže nemajú šancu sa svojvoľným blokovanie a tvorba známych amyloidných usadenín.

[1], [2]