Ученые из Университета Бата обнаружили ряд белковых структур, которые, как считается, имеют большое значение для возникновения болезни Паркинсона. Есть надежда, что дальнейший анализ этих структур откроет новые возможности для потенциального лечения заболевания, которое является самым быстрорастущим неврологическим заболеванием в мире, лекарство от которого в настоящее время не существует.
По данным исследования Паркинсона в Великобритании, более 1 миллиона человек в Великобритании страдают от этого заболевания – либо живя с этим заболеванием, либо будучи другом, коллегой или членом семьи кого-то, кто страдает этим заболеванием. Последние оценки показывают, что в 2020 году в Великобритании около 145000 человек живут с диагнозом Паркинсона.
Заболевание характеризуется специфическим белком "неправильная складка," где он искажается, а затем выходит из строя. Белок, который исследователи из Бата изучили, – альфа-синуклеин (αS) – присутствует в большом количестве во всех человеческих мозгах. После неправильного свертывания он накапливается в больших массах, известных как тельца Леви. Эти образования состоят из тонких волокон αS, которые токсичны для продуцирующих дофамин клеток мозга, вызывая их гибель. Именно это снижение дофамина вызывает симптомы болезни Паркинсона.
Было проведено много исследований структуры αS и ее роли в развитии болезни Паркинсона, однако практически все исследования проводились в лабораторных пробирках, где белок очищается от бактерий и изучается изолированно. В исследованиях такого рода часто упускается из виду тот факт, что в живом мозге волокна αS образуются в присутствии «фосфолипидов» – крупных жирных веществ, которые составляют клеточные мембраны и играют важную роль в живых клетках как в их структуре, так и в метаболизме.
В новом исследовании Бата, опубликованном в журнале Nature Partner Journal – болезнь Паркинсона, профессор Джоди Мейсон и его команда из Департамента биологии & Биохимия изучила, как αS неправильно складывается в присутствии фосфолипидов. Они обнаружили серию неправильно свернутых белковых структур, которые раньше никогда не наблюдались. Эти волокна αS были больше, чем любые ранее описанные, и имели поразительное разнообразие форм. Некоторые образовывали плоские ленты, другие выглядели как длинные волнообразные спирали, а третьи все же были более компактными и объемными.
Исследователи Бата надеются, что их открытие ознаменует начало новой эры в исследованиях болезни Паркинсона. Их работа закладывает основу для детального анализа неправильно свернутых волокон αS. Как только структура этих волокон будет лучше изучена, ученые смогут исследовать, какие версии вызывают болезни, а какие нет. Отсюда они смогут тестировать лекарства против патогенных форм. Это станет большим шагом вперед в поиске лекарства от болезни Паркинсона и других неврологических состояний.
"Мы знаем, что эти неправильно свернутые белки в значительной степени вовлечены в болезнь Паркинсона," сказал профессор Мейсон. "Более того, известно, что альфа-синуклеин играет важную роль в нейротрансмиссии и передаче сигналов в клетках. Учитывая его взаимодействие с мембранами клеток головного мозга, открытие этих структур в присутствии фосфолипидов может иметь далеко идущие последствия в наших поисках болезнетворной формы белка."
Благотворительная организация Parkinson’s UK инвестировала более 3 фунтов стерлингов.5 миллионов человек в понимании роли, которую играет αS в мозге. Он признает, что раскрытие секретов этого белка может стать ключом к поиску лекарства от этого состояния.
Доктор. Бекки Порт, менеджер по исследованиям в Parkinson’s UK, сказала: "Известно, что альфа-синуклеин образует различные структуры, и исследователи все больше интересуются тем, какие формы белка могут быть токсичными и связаны с распространением и потерей клеток мозга при болезни Паркинсона – это важно для разработки методов лечения, направленных на правильная форма белка. Расширяя наше понимание различных структур белка, которые могут присутствовать в клетках мозга, это исследование Университета Бата помогает проложить путь к разработке методов лечения, которые однажды могут остановить прогрессирование болезни Паркинсона."