Болезнь Альцгеймера – прогрессирующее дегенеративное заболевание головного мозга, наиболее часто характеризующееся дефицитом памяти. В частности, известно, что потеря функции памяти вызвана повреждением нейронов, возникающим из-за неправильной укладки фрагментов белка в головном мозге. Теперь группа исследователей во главе с Мизуо Маэда из лаборатории биоинженерии RIKEN, включая исследователей из лаборатории протеолитической нейробиологии Института науки о мозге RIKEN, обнаружила, что префолдин человеческого белка может изменить способ формирования этих неправильно свернутых белковых агрегатов и потенциально уменьшить их токсическое воздействие на мозг пациентов с болезнью Альцгеймера.
Образование нерастворимых агрегатов фибрилл белкового амилоида-? был идентифицирован как ключевой механизм, ответственный за потерю памяти у пациентов с болезнью Альцгеймера. Эти фибриллы токсичны для нейронов, и поиск средств предотвращения их образования представляет собой ключевую стратегию в разработке терапии этого заболевания. Недавние исследования предлагают методы, которые изменяют механизм амилоидного-? агрегаты могут предложить многообещающий подход.
Префолдин – это молекулярный шаперон, участвующий в предотвращении слипания неправильно свернутых белков и помогающий неправильно свернутым белкам вернуться к своей нормальной форме. Исследователи обнаружили, что амилоид-? молекулы, инкубированные даже с небольшим количеством человеческого префолдина, претерпели изменение в агрегационном поведении – вместо этого они образовали небольшие растворимые скопления олигомеров. Наблюдения показывают, что префолдин человека взаимодействует с амилоидом-? молекулы для изменения их связывающих свойств.
Как и в головном мозге, амилоид-? фибриллы также убивают нейроны в клеточной культуре. Используя нейроны из мозга мышей, исследователи показали, что амилоид-? олигомеры, образованные в присутствии префолдина человека, вызывали меньшую гибель нейронов, чем амилоид-? фибриллы. Экспрессия префолдина фактически увеличивается в мозге мышей с высоким уровнем амилоида-? (Инжир. 1), предполагая, что усиление экспрессии префолдина может быть механизмом ответа, используемым мозгом для защиты себя от токсических эффектов амилоида-? фибриллы.
Многие исследователи в настоящее время считают, что амилоид-? олигомеры сами по себе являются токсином, который вызывает дисфункцию нейронов. Настоящие результаты, однако, предполагают, что некоторые типы олигомеров на самом деле могут быть менее токсичными, чем другие конформации амилоида-? агрегаты. Следовательно, увеличение экспрессии префолдина человека в головном мозге может увеличить долю менее токсичного амилоида-? агрегаты, представляющие потенциальные средства борьбы с болезнью.
"Наши результаты могут также применяться к различным другим неврологическим заболеваниям, вызванным неправильной укладкой белков, таким как прионная болезнь, болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона," объясняет Тамоцу Зако из исследовательской группы.