Поможет ли белок HYPE лечить болезнь Паркинсона?
Исследователи нашли белок, который может помочь уменьшить агрегацию альфа-синуклеина в мозге - отличительный признак болезни Паркинсона.
Болезнь Паркинсона характеризуется загадочной особенностью - агрегацией альфа-синуклеина, белка, который становится токсичным и нарушает нервные пути, когда он слипается в большие сгустки.
Это происходит, когда альфа-синуклеин неправильно свёртывается, принимая неправильную форму. Альфа-синуклеин обычно присутствует в большом количестве в мозге. Он также присутствует в других тканях, но в меньших количествах. Тем не менее, исследователи не имели представления о том, какую роль обычно играет этот белок в поддержании здоровья нервной системы или как предотвратить его неправильное свёртывание.
Новое исследование, проведенное в Университете Пёрдью (США), идентифицировало белок, способный уменьшать агрегацию неправильно свернутого альфа-синуклеина. Результаты представлены в журнале молекулярной биологии.
Исследование было сосредоточено на терапевтическом потенциале белка под названием HYPE, который является единственным белком Fic, присутствующим в организме человека. Белки Fic помогают решить, выживет ли клетка или умрет, когда она сталкивается со стрессом , характеризующимся неправильным свёртыванием белков клетки.
В экспериментах, которые исследователи провели in vitro с использованием клеточных культур в лабораторных условиях, было установлено, что HYPE действительно может воздействовать на альфа-синуклеин, уменьшая агрегацию неправильно свернутых белков. Исследователи называют этот процесс «AMPylation».
Затем учёные решили посмотреть, действительно ли AMPylation имеет потенциал терапевтического процесса. При болезни Паркинсона агрегированные, неправильно свернутые белки могут проколоть мембраны нейронов (клеток мозга), нарушая их функционирование. Учёные хотели выяснить, приведет ли AMPylation к меньшему количеству дырок в мембранах клеток. Для этого они использовали комбинацию липидов для создания поверхности, имитирующей поверхность клеточных мембран. Они добавили краситель к липидам, поэтому, если их прокалывали агрегаты альфа-синуклеина, действие становилось видимым благодаря вытекшему красителю. Учёные обнаружили, что с модифицированным альфа-синуклеином выделяется меньше красителя, то есть мембрана остается менее поврежденной. Это означает, что HYPE может оказать терапевтическое воздействие на болезнь Паркинсона.
Команда изучила альфа-синуклеин, модифицированный HYPE, с помощью электронного микроскопа. Это позволило заметить, что после взаимодействия с HYPE структура альфа-синуклеина изменилась. При обычных обстоятельствах изгибы альфа-синуклеина объясняют его способность образовывать агрегаты. Однако после модификации белком HYPE альфа-синуклеин имеет тенденцию меньше скручиваться, образуя параллельные нити, что препятствует его агрегации.