Ученые НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского и факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ обнаружили удивительный факт: определенные части прионного белка способны как блокировать, так и стимулировать формирование токсичных скоплений, характерных для нейродегенеративных расстройств. Это открытие создает перспективы для создания новых методов лечения прионных патологий и синуклеинопатий, включая болезнь Паркинсона. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (грант номер 24-44-20003).
Проблема нейродегенеративных заболеваний
Развитие нейродегенеративных состояний, таких как болезнь Паркинсона, Альцгеймера и прионные инфекции, тесно связано с накоплением в мозге аномально свернутых белков. Эти белки формируют опасные амилоидные агрегаты. Особенно важным для науки является изучение взаимодействий между разными классами таких белков, например, прионного белка (PrP) и альфа-синуклеина, ключевого участника развития паркинсонизма. Однако существующие данные о подобных взаимодействиях немногочисленны и часто противоречат друг другу.
Фокус исследования МГУ
Специалисты Московского университета провели работу, направленную на выяснение влияния отдельных участков прионного белка — его N- и C-концевых фрагментов — на процессы амилоидного преобразования как самого PrP, так и альфа-синуклеина.
Роль естественных фрагментов
В нервной ткани постоянно образуются фрагменты прионного белка в результате естественного протеолиза. Исследователи стремились определить их роль: препятствуют ли они агрегации, выступая "союзниками" против болезни, или, напротив, усиливают патологический процесс.
Ключевые результаты по фрагментам PrP
Ученые выделили и исследовали свойства N-концевого (аминокислоты 23-124) и C-концевого (аминокислоты 103-234) фрагментов овечьего прионного белка. Результаты показали, что изолированный C-концевой фрагмент, несмотря на большее содержание бета-структур (ближе к патологической форме) по сравнению с целым белком, обладает пониженной способностью к формированию амилоидных фибрилл. При этом N-концевой фрагмент не только сам не образует фибриллярных структур, но и активно подавляет амилоидную трансформацию полноразмерного прионного белка.
Неожиданное влияние на альфа-синуклеин
Еще более значимым стало открытие влияния прионного белка на альфа-синуклеин. Исследователи установили, что полноразмерный PrP, его N-концевой фрагмент и даже зрелые фибриллы PrP резко ускоряют агрегацию как нормального альфа-синуклеина, так и его мутантной формы A53T, ассоциированной с ранним паркинсонизмом. Интересно, что это ускорение не приводило к появлению типичных длинных структурированных фибрилл. Вместо них формировались отдельные, разнородные агрегаты.
Значение для науки и медицины
Полученные результаты крайне важны для понимания механизмов совместного развития различных нейродегенеративных патологий. Например, ускорение агрегации альфа-синуклеина под действием даже небольших количеств прионных фибрилл может объяснять случаи одновременного проявления разных болезней. Более того, этот эффект предлагается использовать для разработки инновационных методов диагностики нейродегенеративных заболеваний, основанных на знании взаимного влияния различных амилоидогенных белков на их патологическое преобразование.
Исследование демонстрирует двойственную роль фрагментов прионного белка в нейродегенеративных процессах. С одной стороны, N-концевой фрагмент выступает как потенциальный "защитник" от прионных болезней. С другой стороны, он же, как и другие формы PrP, способен усугублять патологию при болезни Паркинсона, воздействуя на альфа-синуклеин. Эта сложная картина требует обязательного учета при разработке будущих терапевтических стратегий и новых диагностических подходов к нейродегенеративным заболеваниям.
Мы используем файлы cookie для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая просмотр, вы соглашаетесь с их использованием. Подробнее в Политике конфиденциальности.
