Болезнь Лу Герига вызывается мутантной липучестью белка

Болезнь Лу Герига (или боковой амиотрофический склероз) — нагляднейший пример того, насколько бесполезной может быть информация о генетических причинах заболевания, если не знать его конкретного молекулярного механизма. Болезнь эта относится к нейродегенеративным, и главный её признак — накопление белковых масс в нейронах, которые из-за этого перестают правильно работать. Для большинства людей с болезнью Лу Герига характерна мутация в гене C9orf72, которую обнаружили несколько лет назад. В начале гена есть кусок из шести нуклеотидов (GGGGCC), и в мутированном варианте этот фрагмент копируется несколько раз, так что подряд может идти до 25 повторов. Но после определения мутации в гене C9orf72 возник другой вопрос: как она работает?

По одной версии, эти повторы блокировали синтез правильного белка, который играет какую-то важную роль в нейронах. По другой — на таком гене синтезировалась РНК, которая приобретала неправильную пространственную конформацию и намертво связывала белки, обслуживающие процессы созревания матричных РНК. И всё это как-то должно было приводить к появлению белковых отложений. В дискуссиях прошло около двух лет, и вот исследователи из Мюнхенского (ФРГ) и Антверпенского (Бельгия) университетов наконец-то обнаружили, что дело проще, чем казалось на первый взгляд. Учёные решили выяснить, а не может ли сам мутантный ген давать белок, который выпадает в осадок и портит нейроны.


Белковое скопление в нейроне при болезни Лу Герига (фото авторов работы).

Казалось бы, это стоило проверить в первую очередь, но учёных смущало то, что в мутантном гене нет никаких стартовых точек, которые обычно дают сигнал рибосоме, откуда начать синтез белка. То есть РНК с такого гена синтезировалась бы, но была бы при этом абсолютно неактивной. И всё же на сей раз исследователи решили проверить, не участвует ли в этом сам мутантный белок. Оказалось, что участвует.

В статье, опубликованной в Science, авторы пишут, что, когда такой белок синтезируется, получается не один белок, а несколько, и у каждого на конце висит разное количество аминокислотных повторов. Эти ненужные, лишние аминокислотные последовательности и служат причиной комкования молекул. Именно такие белки с повторами на конце были обнаружены в мозговых тканях у больных с болезнью Лу Герига и фронтотемпоральной деменцией (у которых вышеописанная мутация в гене C9orf72 тоже очень распространена).

При этом мутантный C9orf72 помогает выпасть в осадок и другому белку — TDP-43, который, как считалось, запутывается в ненормальной мРНК, получающейся на C9orf72-гене. В больных нейронах можно обнаружить отложения TDP-43, которые отличаются по виду от отложений C9orf72 и как будто его не содержат. Однако исследователям удалось показать, что в сердцевине скоплений TDP-43 есть молекулы мутантного C9orf72. То есть, полагают учёные, мутантный белок катализирует выпадение в осадок TDP-43 — и после запуска процесса второй белок справляется уже один.

По-видимому, всё начинается с ошибки трансляции, когда рибосома вдруг синтезирует белок на мРНК, которая по всем показателям должна быть неактивной. Такие вещи случаются не так уж редко, многие генетические заболевания начинаются с того, что рибосома неправильно распознаёт молекулярные знаки (или их отсутствие). Очевидно, что при разработке терапии для больных амиотрофическим склерозом нужно учитывать, что и как выпадает в осадок в их нейронах. Однако сами исследователи признаются, что пока не знают, какой из двух белков оказывает главное патогенное воздействие.

Подготовлено по материалам Мюнхенского университета.


Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Создан самый быстрый ротор в мире — 300 млрд об/минСоздан самый быстрый ротор в мире — 300 млрд об/мин
Apple пытается создать замкнутый контур производства, перерабатывая старую элетроникуApple пытается создать замкнутый контур производства, перерабатывая старую элетронику
Скорость нагрева океана составила 5 атомных бомб в секундуСкорость нагрева океана составила 5 атомных бомб в секунду
На орбитах ближних звезд найдены суперземлиНа орбитах ближних звезд найдены суперземли
Лунный ровер NASA VIPER для поиска льда проходит испытанияЛунный ровер NASA VIPER для поиска льда проходит испытания
Блок рекламы


Похожие новости

Apple научит смарт-часы определять болезнь ПаркинсонаApple научит смарт-часы определять болезнь Паркинсона
Виртуальная реальность помогла определить болезнь Альцгеймера на ранней стадииВиртуальная реальность помогла определить болезнь Альцгеймера на ранней стадии
Людям с болезнью Паркинсона будут делать стимуляцию мозга под наркозомЛюдям с болезнью Паркинсона будут делать стимуляцию мозга под наркозом
Красное вино помогает бороться с болезнью десенКрасное вино помогает бороться с болезнью десен
Новый алгоритм предсказывает болезнь сердца по глазамНовый алгоритм предсказывает болезнь сердца по глазам
Болезнь Альцгеймера можно определить по анализу кровиБолезнь Альцгеймера можно определить по анализу крови
Стимулятор в мозгу может лечить болезнь АльцгеймераСтимулятор в мозгу может лечить болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера начали лечить под руководством искусственного интеллекта (ВИДЕО)Болезнь Альцгеймера начали лечить под руководством искусственного интеллекта (ВИДЕО)
Болезнь Паркинсона можно остановитьБолезнь Паркинсона можно остановить
Ученые нашли способ влиять на болезнь посредством количества хромосомУченые нашли способ влиять на болезнь посредством количества хромосом
Последние новости

Подгружаем последние новости