• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
50
Новые возможности терапии болезни Шарко
Биология
Расположение мутаций (красные шарики) на структуре белка SOD1

Новые возможности терапии болезни Шарко

Боковой амиотрофический склероз, известный также как болезнь Шарко и болезнь Лу Герига – неизлечимое прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, при котором поражаются двигательные нейроны – как коры головного мозга, так и периферические, расположенные в спинном мозге. Человека, больного боковым амиотрофическим склерозом, поражает не только паралич в том смысле, что он теряет способность передвигаться, но он постепенно теряет возможность говорить, глотать и дышать. Через несколько лет болезни следует смерть. Причины и механизмы развития бокового амиотрофического склероза во многом остаются неясными, но ученые из университета Северной Каролины обнаружили новую закономерность, которую, возможно, удастся использовать для разработки терапии этого заболевания.

Боковой амиотрофический склероз встречается примерно у 1-5 человек на 100 тысяч. Одна из известных причин болезни – мутации в гене, кодирующем фермент SOD1 – медь-цинк зависимую супероксиддисмутазу. Этот антиоксидантный белок отвечает за разрушение ряда активных форм кислорода, повреждающих клеточные макромолекулы. В норме SOD1 функционирует в виде димера, но определенные мутации в гене SOD1 приводят к тому, что димер становится нестабилен, и белок организуется в тримеры – комплексы, состоящие из трех молекул. Такие комплексы токсичны и разрушают двигательные нейроны. При этом случается, что мутаций в гене SOD1 не обнаружено, но белок SOD1 все равно участвует в формировании токсических агрегатов в клетках больных людей.

Ученые из университета Северной Каролины предположили, что если удастся стабилизировать SOD1 так, чтобы димеры не распадались на мономеры, это позволит предотвращать заболевание. Поскольку тримеры SOD1 формируются и распадаются довольно быстро, исследователи обратились к технологиям компьютерного моделирования, чтобы предположить, какие типы модификаций могут способствовать агрегации, а какие – предотвращать ее.

Эксперимент провели на культуре клеток, подобных двигательным нейронам, которая уже использовалась как модельный объект для изучения молекулярных механизмов патогенеза бокового амиотрофического склероза. Клетки имели в гене SOD1 мутацию A4V, вызывающую формирование неправильного белка. Это одна из самых распространенных ассоциированных с данным заболеванием мутаций у населения Северной Америки. Ученые внесли в структуру гена SOD1 еще одну мутацию, которая должна бы, согласно расчетам, стабилизировать белок, и обнаружили, что клетки действительно перестали погибать.

Результаты исследования открывают новые возможности для разработки терапии бокового амиотрофического склероза и помогают понять, почему одни люди заболевают им, а другие нет. Внесенная в ген SOD1 клеток мутация имитирует фосфорилирование, присоединение остатка фосфорной кислоты к одной из аминокислот белка. Можно предположить, что это фосфорилирование является естественным механизмом стабилизации SOD1 у здоровых людей, а дефекты, ведущие к его уменьшению, играют роль в дестабилизации SOD1 даже у людей без вредных мутаций в этом гене.

Фото: https://commons.wikimedia.org

Подготовила Мария Перепечаева

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments