logo

Пользовательского поиска

Sunday 27th of May 2018

Идентифицирован молекулярный триггер болезни Альцгеймера

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Альцгеймера
Автор: Administrator   
22.05.2013 21:20

 

Амилоидные фибриллы – тип белковых структур, образующихся при болезни Альцгеймера (увеличение в миллион раз).

Амилоидные фибриллы– тип белковых структур, образующихся при болезни Альцгеймера (увеличение в миллион раз). (Фото: Dr. Tuomas Knowles)


Каталитическим триггером болезни Альцгеймера химики Кембриджского университета (University of Cambridge) считают изменение изначальной структуры одной из белковых молекул, вызывающее цепную реакцию, приводящую к гибели нейронов головного мозга. Английским ученым впервые удалось в деталях картировать путь образования аберрантных форм белков, лежащих в основе нейродегенеративных заболеваний.


Исследователи считают результаты своей работы важнейшим шагом к расширению возможностей в области ранней диагностики неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, и в разработке нового поколения адресных лекарственных препаратов, так как они идентифицировали самые ранние стадии болезни Альцгеймера, которые могут стать терапевтическими мишенями.

В многолетней научной работе профессора Кристофера Добсона (Christopher Dobson) это исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, является важной вехой (Christopher Dobson), следующей за сделанным им более 15 лет назад открытием неправильного сворачивания белков как причины развития заболеваний.

Результаты работы, вероятно, будут играть центральную роль в диагностике и разработке лекарственных средств для лечения связанных с деменцией заболеваний, которые, по мере увеличения продолжительности жизни населения, становятся все более распространенными и актуальными.

«На сегодня у нас нет методов лечения, влияющих на причину болезни Альцгеймера и слабоумия. Существующие препараты оказывают лишь ограниченное воздействие на их симптомы. Прежде чем мы сможем добиться прогресса и реальных результатов, нам нужно понять, что происходит на молекулярном уровне», - говорит ведущий автор статьи доктор Туомас Ноулз (Tuomas Knowles), сотрудник лаборатории профессора Добсона. «Мы установили путь, который показывает, как образуются вызывающие гибель клеток токсичные агенты – олигомеры. Это ключевой путь для обнаружения мишеней и вмешательства – молекулярный катализатор, лежащий в основе патологии».

Триггером нейродегенеративного процесса, дающего начало таким заболеваниям, как болезнь Альцгеймера, является нарушение нормальной структуры внутриклеточных белковых молекул.

Белковые молекулы собираются на «сборочных линиях» клетки, которые соединяют химические строительные блоки-аминокислоты в порядке, закодированном в нашей ДНК. Новые белки образуются в виде длинных тонких цепочек, которые, как правило, сворачиваются в сложные компактные структуры, способные выполнять биологические функции.

Профессор Кристофер Добсон (Christopher Dobson), доктор Туомас Ноулз (Tuomas Knowles) и профессор Мишель Вендрусколо (Michele Vendruscolo) (слева напрово).

 

Профессор Кристофер Добсон (Christopher Dobson), доктор Туомас Ноулз (Tuomas Knowles) и профессор Мишель Вендрусколо (Michele Vendruscolo) (слева напрово). (Фото: cam.ac.uk)

 

 

 

Однако при определенных условиях белки могут сворачиваться неправильно и связываться с окружающими нормальными белками, которые затем, взаимодействуя друг с другом, слипаются в сгустки, образуя скопления из неисправно функционирующих молекул, принимающие форму громоздких белковых фибрилл.

Разрастаясь вокруг очагов, или центров, своего зарождения, эти аномальные структуры – амилоидные фибриллы – формируют основу огромных белковых отложений – амилоидных бляшек, – давно наблюдаемых в головном мозге людей, страдающих болезнью Альцгеймера, и когда-то, до открытия более десяти лет назад Добсоном и другими токсичных олигомеров, считавшихся причиной этого заболевания.

Размер и плотность бляшек делает их нерастворимыми, и, следовательно, неспособными перемещаться, в то время как олигомеры, дающие начала болезни Альцгеймера, достаточно малы, чтобы свободно распространяться по всему головному мозгу, убивая нейроны и оказывая негативное воздействие на другие молекулы. Однако точный механизм образования олигомеров до сих пор оставался загадкой.

Новая работа, в значительном объеме выполненная Самуэлем Коеном (Samuel Cohen), показывает, что достижение низкого, но критического уровня скоплений неправильно функционирующих белков является триггером неконтролируемой цепной реакции, которая в геометрической прогрессии увеличивает количество таких белковых композитов, активируя новые очаги их зарождения за счет образования «центров кристаллизации».

Именно этот вторичный процесс зарождения центров кристаллизации лежит в основе формирования незрелых фибрилл, первоначально состоящих из кластеров, содержащих всего несколько молекул белка. Небольшие и чрезвычайно способные к распространению, эти так называемые токсичные олигомеры перемещаются между клетками мозга, убивая нейроны и, в конечном счете, приводя к потере памяти и другим симптомам деменции.

Исследователи объединили кинетические эксперименты с теоретическими основами, базирующимися на основных уравнениях – инструментах, широко используемых в других областях химии и физики, – возможности которых, однако, не были в полной мере использованы в изучении неадекватной работы белков.

Это последнее исследование было проведено вскоре после другой новаторской работы, опубликованной в апреле этого года в PNAS, в которой кембриджская группа, в сотрудничестве с коллегами из Лондона и Массачусетского технологического института, первой расшифровала атомную структуру одного из предшественников зрелых амилоидных фибрилл. По словам ученых, годы, проведенные за разработкой исследовательских методов, действительно окупаются, и они начинают разгадывать «некоторые из ключевых тайн» этих нейродегенеративных заболеваний.

«Для решения биомолекулярной проблемы – картирования цепочек процессов и основных механизмов для «воссоздания места преступления» у молекулярных корней болезни Альцгеймера – мы, по существу, используем физические и химические методы», - объясняет доктор Ноулз. «Все чаще использование количественных экспериментальных инструментов и строгого теоретического анализа приводит к захватывающим и меняющим правила игры результатам в понимании сложных биологических процессов. Чтобы предотвратить образование токсичных агентов при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, необходимо очень специфическое вмешательство. Теперь, когда мы установили, как образуются олигомеры, мы знаем, какой процесс нужно остановить».

 

 

По материалам

New research establishes nature of malfunction in protein molecules that can lead to onset of dementia

 

Оригинальная статья Proliferation of amyloid-β42 aggregates occurs through a secondary nucleation mechanism

 

© «Идентифицирован молекулярный триггер болезни Альцгеймера». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на главную страницу сайта LifeSciencesToday.

 

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday720
mod_vvisit_counterYesterday851
mod_vvisit_counterThis week720
mod_vvisit_counterLast week4585
mod_vvisit_counterThis month17795
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days4001177

We have: 5 guests, 1 bots online
Your IP: 54.159.85.193
 , 
Today: Май 27, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.