Биологи проследили за белком, защищающим от болезни Паркинсона
Ученые построили модель, которая показала, что происходит с белком, способным защитить от болезни Паркинсона
Болезнь Паркинсона возникает, когда нервные клетки в головном мозге, ответственные за выработку нейромедиатора дофамина, отмирают или начинают работать по-другому, но механизмы, лежащие в основе этого процесса, остаются неясными. Исследования показали, что значительную роль в этом могут играть митохондрии, обеспечивающие клетки энергией.
С возрастом митохондрии повреждаются и накапливаются в организме — их форма может измениться, а сами они могут создавать токсичную среду для возникновения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Исследования показали, что белок под названием PINK1 может защитить организм от этих патологий — он помечает поврежденные митохондрии, чтобы затем другие системы организма могли удалить их и заменить здоровыми митохондриями.
Но когда в белке PINK1 или других компонентах этого пути возникают дефекты, митохондрии становится невозможно переработать, и клетки испытывают недостаток энергии. Таким образом, PINK1 играет важную роль в раннем начале болезни Паркинсона, и чтобы эффективно воздействовать на это соединение ученым нужно знать детали процесса его активации. Авторы новой работы использовали передовые технологии криоэлектронной микроскопии, чтобы наблюдать детали строения белка и описать происходящие с ним в организме изменения.
«Что нам удалось сделать, так это создать серию снимков белка и сшить их вместе, чтобы создать фильм, который раскрывает весь процесс активации PINK1. Затем мы смогли понять, почему все предыдущие структурные изображения были разными — они были моментальными снимками, сделанными в разные моменты времени, когда этот белок был активирован и выполнял свою функцию в клетке», — отметил один из авторов исследования Чжун Янь Гань.
По мнению ученых, это открытие может помочь разработать лекарства для лечения болезни Паркинсона. Фармкомпании уже изучают PINK1, но до сих пор «действовали немного вслепую». С этим новым пониманием его структуры есть надежда, что можно будет разработать лекарства для включения белка и замедления или даже остановки прогрессирования заболевания.
