logo

Пользовательского поиска

Thursday 15th of November 2018

Первые субнаномасштабные снимки белка болезни Хантингтона

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Хантингтона
Автор: Administrator   
23.05.2011 12:25

 

Трансмиссионный электронный микроскоп показывает фибриллярную природу скоплений белка хантингтина.

 

Трансмиссионный электронный микроскоп показывает фибриллярную природу скоплений белка хантингтина. (Фото: ORNL)

 

 

 

 

 

Ученые Национальной лаборатории Оук Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) Министерства энергетики США и Университета Теннеси (The University of Tennessee, UT) описали самые ранние стадии структурного формирования патологического типа белка, вызывающего болезнь Хантингтона. Это неизлечимое наследственное нейродегенеративное заболевание диагностируется у каждого десятитысячного американца и всегда имеет смертельный исход.


Причиной болезни Хантингтона является белок хантингтин, разрушающий нейроны в областях мозга, связанных с эмоциями, интеллектом и движениями. У каждого человека есть нормальный хантингтин, который, как известно, важен для существования организма, хотя его точные биологические функции остаются неясными.

Чтобы исследовать самые ранние формы скоплений хантингтина, которые считаются наиболее токсичными, Кристофер Стэнли (Christopher Stanley) из ORNL и Валери Бертельер (Valerie Berthelier) из Высшей школы медицины UT, изучающий фолдинг и мисфолдинг белков при болезни Хантингтона, использовали аппарат с малым углом нейтронного рассеяния, называемый Bio-SANS (Biological Small-Angle Neutron Scattering).

В исследовании, опубликованном в журнале Biophysical Journal, Стэнли и Бертельеру удалось определить размер и массу структур мутантного белка хантингтина – от самых ранних мельчайших сферических предшественников, состоящих из двух (димеры) и трех (тримеры) пептидов - и путь их агрегации в фибриллы, образующиеся на более поздней стадии заболевания. Кроме того, они «заглянули» внутрь таких фибрилл и определили их структуру, что значительно углубляет понимание процесса агрегации пептидов.

«Bio-SANS – прекрасный инструмент для получения снимков с временным разрешением. Можно посмотреть, как вещество изменяется во времени и захватить структуру на самой ранней стадии ее образования», - говорит Кристофер Стэнли. «Изучая несколько таких типов систем с различным количеством глютаминов или в разных условиях, начинаешь узнавать больше и больше о природе этих скоплений и о том, как начинается их формирование».

Нормальный хантингтин содержит область из 10-20 остатков аминокислоты глютамина, расположенных подряд. Однако ДНК пациентов с болезнью Хантингтона кодирует 37 и более остатков глютамина, вызывая нестабильность фрагментов хантингтина, содержащих эти аномально длинные глютаминовые повторы. Вследствие этого фрагменты мутантного белка не могут нормально деградировать и образуют депозиты фибрилл в нейронах.

Эти депозиты, или скопления, первоначально рассматривались в качестве причины разрушения клеток мозга. Однако в последнее время взгляды ученых претерпели существенные изменения: они стали склоняться к мнению, что агрегация белка хантингтина может быть своего рода биологической «уборкой», попыткой клеток мозга устранить эти токсичные белки из тех их областей, где они в наибольшей степени проявляют свою разрушительную природу. Стэнли и Бертельер решили изучить, что представляют собой эти токсичные белки и когда и где они образуются, с помощью нейтронного рассеяния.

В Bio-SANS нейтронный пучок проходит через серию зеркал, фокусирующих его на образце. Нейтроны взаимодействуют с образцом, предоставляя данные об его атомной структуре, а затем рассеиваются и определяются детектором. На основе данных о структуре рассеивания ученые могут вывести размер и форму агрегирующего белка в масштабе менее чем миллиардная часть метра в каждый момент процесса его роста.

Bio-SANS оказалось под силу отличить мельчайшие пептидные агрегаты в исследуемом растворе от быстро образующихся и растущих скоплений большего размера, присутствующих одновременно. В отдельных экспериментах ученым удалось пронаблюдать исчезновение отдельных пептидов, а также формирование зрелых фибрилл.

Теперь, когда известна структура, появляется надежда на разработку лекарственных препаратов, способных противостоять токсичным свойствам патологического хантингтина на ранних стадиях заболевания или предотвратить само появление токсичности. «Теперь нужно будет взять молекулы лекарственных препаратов и посмотреть, как они взаимодействуют с этими структурами и какое оказывают на них влияние», - говорит Стэнли.

Ученые считают, что Bio-SANS будет полезен как для дальнейшего изучения белковых скоплений при болезни Хантингтона, так и для исследования процессов агрегации других белков, например, вовлеченных в развитие болезней Альцгеймера и Паркинсона.

 

 

По материалам

Neutrons provide first sub-nanoscale snapshots of Huntington's disease protein

 

Оригинальная статья:

Christopher B. Stanley, Tatiana Perevozchikova, Valerie Berthelier. Structural Formation of Huntingtin Exon 1 Aggregates Probed by Small-Angle Neutron Scattering

 

© «Первые субнаномасштабные снимки белка болезни Хантингтона». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Хантингтона.

 

Еще о болезни Хантингтона


Болезнь Хантингтона: неупорядоченные белки распространяются из клетки в клетку, приводя к прогрессированию заболевания

Причина болезни Хантингтона найдена в митохондриях

Болезнь Хантингтона: стволовые клетки могут дать начало новым нейронам

Мелатонин задерживает проявление симптомов и снижает смертность в мышиной модели болезни Хантингтона

Усиление экспрессии Sirt1 замедляет потерю нейронов в моделях болезни Хантингтона

Гиперэкспрессия гена SIRT1 задерживает начало развития болезни Хантингтона

Планируются клинические испытания препарата, восстанавливающего моторные функции при болезни Хантингтона

Коэнзим Q10 успешно противостоит окислительному стрессу при болезни Хантингтона

Антисмысловые олигопептиды способны обратить вспять симптомы болезни Хантингтона

Болезнь Хантингтона в чашке Петри: из клеток кожи пациента получены нейроны

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday429
mod_vvisit_counterYesterday782
mod_vvisit_counterThis week4342
mod_vvisit_counterLast week5343
mod_vvisit_counterThis month11244
mod_vvisit_counterLast month40524
mod_vvisit_counterAll days4180274

We have: 42 guests online
Your IP: 54.163.20.57
 , 
Today: Ноя 15, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.