מדענים תיקנו את המנגנונים המולקולריים של מחלת הפרקינסון

החלבון synuclein אחראי על היווצרות של עמילואיד הפקדות מחלת פרקינסון בתאים בריאים קיים בצורה פולימריים, ועל מנת ליצור רעל עמילואיד רעיל, הוא חייב לעזוב תחילה את קומפלקסים חלבונים נורמליים.

מחלות נוירודגנרטיביות קשורות בדרך כלל עם היווצרות של עמילואידים - פיקדונות של חלבון misfolded בתאי עצב. התפקוד הנכון של מולקולת החלבון תלוי לחלוטין באריזתו המרחבית, או בקיפול, והפרות במבנה התלת-מימדי של החלבון בדרך כלל מובילות למחלות שונות בחומרתן. דרך נוספת של הנחת יכול להוביל "הדבקה" משותפת של מולקולות חלבון ואת היווצרות משקעים, גדילים עמילואיד, אשר בסופו של דבר הורס את התא.

במקרה של הצטברות עמילואיד במחלת הפרקינסון בנוירונים, שנקרא גופיפי לוי מורכב בעיקר של-synuclein אלפא חלבון. די הרבה זמן יש מי שסבור כי אלפא-synuclein קיים נוירונים בריאים בצורת monomeric המסיסה היטב, אך תוך הפרה-מבנה 3D (למשל, עקב מוטציה) של המולקולות שלה מתחיל ללא שליטה ללא שליטה oligomerize - להתמזג לתוך מתחמי להקים פיקדונות עמילואיד.

חוקרים מבית החולים בריגהאם בבוסטון ובית הספר לרפואה של אוניברסיטת הרווארד טוענים שכל זה הוא תפיסה מוטעית מתמדת. לדעתם, בתא בריא אין מולקולות בודדות של synuclein, אבל קומפלקסים גדולים, אשר, בכל זאת, מסיסים מאוד. במצב זה, החלבון מוגן מפני "הידבקות עצמית" בלתי מבוקרת ומשקעים.

כיצד הצליח הסינולאין להוביל את הקהילה המדעית זמן כה רב? כפי שכתבו המחברים בכתב העת Nature, מדענים במובן מסוים הם עצמם אשמים. Synuclein טופל במשך זמן רב עם שיטות נוקשות ביותר: אחד המאפיינים שלה היא התנגדות denaturation טמפרטורה וכימיקלים דטרגנטים. זה לא לקמט ולא מזרז גם כאשר רותחים. (מה קורה חלבונים כאשר מבושל, זה ידוע לכולם -. מספיק לבשל ביצה) בעיקר בגלל זה, כולם האמין כי בתוך תא חי הוא בצורת מולקולות בודדות מסיסות בקלות, אשר אינן קלים כל כך להגיע oligomerize ונפילתן ב רך. מנקודת מבט טכני גרידא קל יותר יוקצה בתנאים הקשים של התא, ולכן היא תמיד נתפסת מולקולות בודדות, monomeric, משום שהוא מפר את האינטראקציות מולקולאריים. אבל כאשר המדענים ניסו להשיג את החלבון הזה מחומר ביולוגי בשיטות מתונות יותר, הם מצאו שבתא בריא, הסינולאין קיים בצורת טטרמס, כלומר, ארבע מולקולות חלבון מחוברות זו לזו.

חשוב גם שהחוקרים השתמשו בדם אדם ובתאי רקמות עצביים לבודד ולחקור את הסינולאין, במקום לעבוד עם החיידק לייצור חלבון. ניסויים הראו כי החלבון בצורת tetrameric הוא עמיד מאוד צבירה משקעת של: במהלך הניסוי, שנמשך 10 ימים, tetramers synuclein והראו אין נטייה ליצור משהו של עמילואיד. להיפך, מונומרים הסינוקלין בתוך כמה ימים החלו ליצור אשכולות אופייניים, אשר בסופו של הניסוי התגבשו לגדילי עמילואיד אמיתיים.

כתוצאה מכך, מסיקים החוקרים, כדי להאיץ, את הסינולאין חייב monomerize הראשון, לעזוב את מתחמי tetrameric. לכן, יש צורך לשקול מחדש את השיטות הרגילות של טיפול המשמש מחלת פרקינסון. אם המאמצים הקודמים הופנו למנוע synuclein פילמור, לאור התוצאות יש צורך לפעול בדיוק את ההפך: לשמור את החלבון של "בריאות" של המדינה פולימריים וכדי למנוע את היציאה של מולקולות מתסביכי tetrameric כך שהם לא מקבלים הזדמנות חסימת הבחנה ובאופן היווצרות של פיקדונות עמילואיד לשמצה.

[1], [2]