Forskere har revidert molekylære mekanismer av Parkinsons sykdom

Synuclein protein som er ansvarlig for dannelse av amyloidavleiringer i Parkinsons sykdom, i friske celler foreligger i polymer form, og for å danne en giftig amyloide avleiringen, er det først nødvendig å trekke seg fra de normale proteinkomplekser.

Neurodegenerative sykdommer er vanligvis forbundet med dannelsen av amyloider - forekomster av misfoldet protein i nerveceller. Korrekt funksjon av proteinmolekylet avhenger helt av dets romlige pakking eller folding, og brudd i den tredimensjonale strukturen av proteinet fører vanligvis til sykdommer av varierende alvorlighetsgrad. En annen måte å legge på, kan føre til en felles "stifting" av proteinmolekyler og dannelsen av sediment, amyloidstrenger, som i siste instans ødelegger cellen.

I tilfelle av Parkinsons sykdom amyloid opphopning i nerveceller, kalt Lewy-legemer består hovedsakelig av protein alfa-synuclein. Ganske lang tid ble det antatt at alpha-synuclein eksisterer i friske nerveceller i godt oppløselige monomere form, men i strid med 3D-struktur (for eksempel på grunn av en mutasjon) av sine molekyler begynner å ukontrollert ukontrollerbart og oligomerisere - vokser sammen til kompleksene for å danne amyloidavsetninger.

Forskere fra Brigham Hospital i Boston og Harvard University School of Medicine hevder at alt dette er en flerårig misforståelse. Etter deres mening er det ingen enkle molekyler av synuclein i en sunn celle, men store komplekser, som likevel er meget oppløselige. I denne tilstanden er proteinet beskyttet mot ukontrollert "selvadhesjon" og nedbør.

Hvordan klarte synuclein å lede det vitenskapelige samfunnet så lenge? Som forfatterne skriver i tidsskriftet Nature, er forskere på en måte selv skylden. Synuclein har blitt behandlet i lang tid med ekstremt stive metoder: En av egenskapene er motstand mot temperatur denaturering og kjemiske vaskemidler. Det utjevner ikke og faller ikke ut selv når det kokes. (Hva skjer med proteiner når kokt, det er kjent for alle -. Nok til å koke et egg) Hovedsakelig på grunn av dette, alle trodde at i en levende celle er det i form av lettløselige enkle molekyler, som ikke er så lett å få til oligomerisere og fall i bunnfallet. Fra et rent teknisk synspunkt er det lettere å fordeles i de harde betingelser i cellen, og derfor er det alltid sett på som en enkelt, monomere molekyler, fordi den bryter intermolekylære interaksjoner. Men når forskere har forsøkt å oppnå dette proteinet fra et biologisk materiale ved hjelp av mykere teknikker, fant de at i friske celler synuclein eksisterer som en tetramer, som er forbundet med hverandre ved fire proteinmolekyler.

Det er også viktig at forskerne brukte humant blod og nevrale vevceller til å isolere og studere synuclein, i stedet for å arbeide med bakterien for å produsere protein. Forsøk har vist at proteinet i tetramer form er meget motstandsdyktig mot aggregering og utfelling av: i løpet av forsøket, som varte i 10 dager, tetramerer synuclein og viste ingen tendens til å danne noe av amyloid. Tvert imot begynte synucleinmonomererene innen noen få dager å danne karakteristiske klynger, som ved slutten av forsøket ble dannet til ekte amyloidstrenger.

Følgelig konkluderer forskerne, for å utfelle, må synucleinet først monomerisere, for å forlate de tetrameriske kompleksene. Så det er nødvendig å revurdere de vanlige terapimetoder som brukes i Parkinsons sykdom. Hvis tidligere innsats var rettet mot å hindre polymerisasjon synuclein, i lys av resultatene er det nødvendig å handle akkurat det motsatte: å holde proteinet i "helse" av polymer staten og for å hindre utgangen av molekyler fra tetramere komplekser slik at de ikke får en sjanse til kritikkløs blokkering og dannelse av de beryktede amyloide innskuddene.

[1], [2]