Выявлены молекулы человека, блокирующие токсичные формы белка, связанного с болезнью Паркинсона - СТРОИТЕЛЬСТВО. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОЛЫ
24.10.2021

Выявлены молекулы человека, блокирующие токсичные формы белка, связанного с болезнью Паркинсона

Исследователи из UAB и UniZar идентифицировали человеческий пептид, обнаруженный в головном мозге, который блокирует агрегаты α-синуклеина, участвующие в болезни Паркинсона, и предотвращает их нейротоксичность. Исследование, опубликованное в Nature Communications , предполагает, что это может быть одним из естественных механизмов организма, с помощью которого он борется с агрегацией. Это открытие может помочь в разработке новых терапевтических и диагностических стратегий для болезни Паркинсона и других синуклеиновых патологий.

Смерть нейронов, специализирующихся на синтезе дофамина, одного из основных нейротрансмиссоров мозга, ухудшает двигательные и когнитивные способности людей с болезнью Паркинсона . Утрата этих нейронов связана с агрегацией альфа-синуклеина. Недавние исследования показывают, что олигомеры, начальные агрегаты этого белка, являются наиболее патогенными формами α-синуклеина и ответственны за распространение болезни в головном мозге.

Следовательно, один из наиболее многообещающих подходов к борьбе с этим заболеванием состоит в нейтрализации этих олигомеров и, таким образом, замедлении патологического прогрессирования. Однако тот факт, что эти агрегаты не имеют определенной структуры и являются преходящими по своей природе, чрезвычайно затрудняет идентификацию молекул, которые связываются с достаточной силой, чтобы исследовать любое клиническое применение.

Теперь стало возможным научное сотрудничество между исследователями из Института биотехнологии и биомедицины (IBB) Автономного университета Барселоны (UAB) и из Института биокомпьютации и физики системного комплекса (BIFI) Университета Сарагосы (UniZar). для идентификации эндогенного пептида человека, который прочно и специфично связывается с олигомерами α-синуклеина, таким образом избегая их агрегации и блокируя их нейротоксичность, два процесса, тесно связанные с нейродегенеративным снижением болезни Паркинсона. Идентификация и исследование пептида, получившего название LL-37, были недавно опубликованы в Nature Communications .

«LL-37 взаимодействует с токсичными олигомерами альфа-синуклеина избирательно и с силой, превосходящей силу любого пептида, описанного ранее, что эквивалентно силе, проявляемой антителами. Он подавляет агрегацию при очень низких концентрациях и защищает нейронные клетки от разрушения. повреждены “, – пишут исследователи.

Они добавляют: «LL-37 естественным образом обнаруживается в организме человека, как в головном мозге, так и в кишечнике, органах, в которых агрегация α-синуклеина имеет место при болезни Паркинсона. Это предполагает, что активность LL-37 может реагировать на разработанный механизм. самим телом как средство естественной борьбы с этой болезнью ».

Воодушевленные этой идеей, исследователи теперь хотят изучить, как можно регулировать его экспрессию и может ли эта стратегия стать безопасной терапией с потенциалом влияния на течение болезни. «Есть вероятность, что лекарство от болезни Паркинсона уже находится внутри нас, и его нужно только правильно активировать», – говорит Сальвадор Вентура, исследователь IBB и координатор исследования.

Идентификация LL-37 проводилась в рамках исследования по анализу структуры и характеристик патогенных олигомеров с целью их нейтрализации определенным образом. Проведенные анализы показывают, что спиральные пептиды с гидрофобной стороной и другой положительно заряженной стороной идеально подходят для этого типа активности. Испытания позволили исследователям идентифицировать три молекулы с антиагрегационной активностью: в дополнение к молекуле человека были идентифицированы второй пептид, присутствующий в бактериях, и третья искусственно созданная молекула.

Помимо представления возможного терапевтического пути для болезни Паркинсона и других синуклеиновых патологий, молекулы, идентифицированные в исследовании, являются многообещающими инструментами для его диагностики, учитывая, что они различают функциональные и токсичные виды α-синуклеина.

«До сих пор не существовало молекул, способных избирательно и эффективно идентифицировать агрегаты токсичного α-синуклеина; пептиды, которые мы представляем по этим вопросам, уникальны и, следовательно, имеют большой потенциал в качестве диагностических и прогностических инструментов», – говорит координатор исследования Нунило Кремадес. научный сотрудник БИФИ-УниЗар.

В ходе исследования более 25000 человеческих пептидов были проанализированы с помощью вычислений, и были применены методы спектроскопии одиночных молекул, а также инженерия белков, в дополнение к культурам клеток in vitro с использованием токсичных олигомеров.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *