Психологія-І-Психічне Здоров'Я Новини

Вчені знайшли особливу молекулу, яка допомагає боротися з хворобою Альцгеймера, Паркінсона

Дослідники Гарвардської медичної школи виявили молекулу, яка допомагає клітинам людини позбутися неправильно складених, спотворених білків, причетних до хвороби Альцгеймера та інших нейродегенеративних захворювань.

Це дослідження може мати далекосяжні наслідки для розробки препаратів для лікування не тільки нейродегенеративних захворювань, але й інших хвороб, пов'язаних із накопиченням поганих білків.

Клітини постійно створюють і відкидають білки - процес, який залежить від дорогоцінного балансу між швидкістю створення нових білків і швидкістю знищення пошкоджених.

Руйнування білків є частиною цієї складної системи, і білки позначаються як сміття, позначаючись невеликою молекулою, яка називається убиквітин.

Убіквітин кріпиться до цих маркованих білків, часто утворюючи довгі ланцюги. Тоді клітинна система утилізації білкового сміття, протеасома, розпізнає ці повсюдно білкові білки і розщеплює їх.

Якщо ця тонко налаштована система виходить з ладу, пошкоджені або неправильно складені білки починають накопичуватися в клітині і можуть стати токсичними. Ряд захворювань, включаючи хворобу Альцгеймера, Паркінсона та Кройцфельдта-Якоба, були пов'язані з цим накопиченням неправильно складених білків.

Дослідницька група на чолі з дослідниками Гарвардської медичної школи Даніелем Фінлі, професором клітинної біології та Рендаллом Кінгом, доцентом клітинної біології, хотіла краще зрозуміти, що саме спричиняє несправність цієї системи. Тож вони відточили фермент під назвою Usp14.

Під час своїх досліджень вчені виявили, що при активації Usp14 розриває ланцюг убиквітину. Це уповільнює здатність протеасоми позбавляти клітину від поганих білків. Коли це трапляється, клітина створює нові білки швидше, ніж позбавляється від старих, що призводить до накопичення спотворених білків.

Дослідники вирішили перевірити, чи зможуть вони потім знайти молекулу, яка блокує Usp14 - селективний інгібітор, - що дозволить протеосомі вільно виконувати свою роботу.

Для того, щоб знайти цей селективний інгібітор, докторант Бюнг-Хун Лі створив унікальний процес скринінгу за сприяння Інституту хімії та клітинної біології - скринінгового центру Лонгвуда при HMS.

Лі провів скринінг 63 000 сполук, шукаючи молекули, які інгібують лише Usp14 і можуть легко проникнути в клітину. Найсильнішим кандидатом була мала молекула, яку вони назвали IU1.

Інший дослідник докторантури, Мін Дже Лі та його колеги застосували IU1 для роботи як в культурі клітин людини, так і в клітинах миші. Вони виявили, що IU1 інгібує Usp14, одночасно дозволяючи протеасомі швидше позбавлятися від поганих білків. Тож додавання IU1 до клітин фактично посилювало активність протеасом.

Хоча вчені все ще намагаються з'ясувати, як працює IU1, здається, що молекула стримує здатність Usp14 обрізати ланцюг убиквітину.

Оскільки вчені дізнаються більше про зв’язок між спотвореними білками та захворюваннями людини, інтерес до протеасоми зріс. Хоча значна частина цього зосереджена на способах уповільнення протеасомної активності, може існувати унікальна перевага для препарату, який підсилює протеасомну активність, а не перешкоджає їй, сказав Фінлі.

"Якщо взяти типову клітину, що росте в культурі, і вбити її активність Usp14, клітина буде продовжувати процвітати", - сказав Фінлі. "Якщо ви вб'єте його протеасомну активність, вона негайно помре".

Джерело: Гарвардська медична школа