Forskere har revideret de molekylære mekanismer i Parkinsons sygdom

Synuclein protein ansvarlig for dannelsen af amyloidaflejringer i Parkinsons sygdom, i raske celler eksisterer i polymer form, og for at danne en giftig amyloidaflejring, er det nødvendigt først at trække sig fra de normale proteinkomplekser.

Neurodegenerative sygdomme er normalt forbundet med dannelsen af amyloider - aflejringer af misfoldet protein i nerveceller. Korrekt funktion af proteinmolekylet afhænger helt af dets rumlige pakning eller foldning, og krænkelser i proteinets tredimensionelle struktur fører normalt til sygdomme af varierende sværhedsgrad. En anden måde at lægge på kan føre til en gensidig "sammenføjning" af proteinmolekyler og dannelsen af sediment, amyloidstrenger, som i sidste ende ødelægger cellen.

I tilfælde af Parkinsons sygdom amyloid akkumulering i neuroner, kaldet Lewy-legemer består hovedsageligt af protein alfa-synuclein. Ganske lang tid troede man, at alfa-synuclein findes hos raske neuroner i godt opløselige monomere form, men i strid med 3D-struktur (for eksempel på grund af en mutation) af dens molekyler begynder at ukontrollabelt ukontrollabelt og oligomerisere - sammen til komplekser til dannelse af amyloidaflejringer.

Forskere fra Brigham Hospital i Boston og Harvard University School of Medicine hævder, at alt dette er en flerårig misforståelse. Efter deres mening er der i en sund celle ingen enkeltmolekyler af synuclein, men store komplekser, som ikke desto mindre er meget opløselige. I denne tilstand er proteinet beskyttet mod ukontrolleret "selvhæftning" og udfældning.

Hvordan lykkedes det for synuclein at lede det videnskabelige samfund så længe? Som forfatterne skriver i tidsskriftet Nature, er forskerne i en vis grad skyldige. Synuclein er blevet behandlet i lang tid med ekstremt stive metoder: Et af dets egenskaber er modstandsdygtighed over for temperaturdaturering og kemiske rengøringsmidler. Det udstråler ikke og falder ikke selv ved kogning. (Hvad sker der proteiner, når kogt, er det kendt at alle -. Nok til at koge et æg) Hovedsageligt på grund af dette, alle mente, at i en levende celle det er i form af letopløselige enkelte molekyler, som ikke er så let at komme til oligomerisere og falder i bundfaldet. Fra et rent teknisk synspunkt er det lettere at fordeles i de barske forhold i cellen, og det er derfor altid ses som en enkelt, monomere molekyler, fordi den overtræder intermolekylære interaktioner. Men da forskere forsøgt at opnå dette protein fra et biologisk materiale ved hjælp af blødere teknikker, fandt de, at i raske celler synuclein eksisterer som en tetramer, der er forbundet med hinanden fire proteinmolekyler.

Det er også vigtigt, at forskerne brugte humant blod og neurale vævsceller til at isolere og studere synuclein, snarere end at arbejde med bakterien for at producere protein. Forsøg har vist, at proteinet i tetramerform er meget modstandsdygtig over for aggregering og udfældning af: under eksperimentet, som varede 10 dage, tetramerer synuclein og viste ingen tendens til at danne noget af amyloid. Tværtimod begyndte synucleinmonomerne inden for få dage at danne karakteristiske klynger, som ved forsøgets afslutning blev dannet til ægte amyloidstrenger.

Derfor konkluderer forskerne, for at præcipitere, skal synucleinen først monomerisere, for at forlade de tetrameriske komplekser. Så det er nødvendigt at genoverveje de sædvanlige metoder til terapi, der anvendes i Parkinsons sygdom. Hvis tidligere indsats var rettet til at forhindre polymerisering synuclein i lyset af resultaterne er det nødvendigt at handle lige det modsatte: at holde proteinet i "sundhed" af den polymere tilstand og for at forhindre, at afgangen af molekyler fra tetrameriske komplekser, så de ikke får en chance for at vilkårlige blokering og dannelse af de berygtede amyloide aflejringer.

[1], [2]