logo

Пользовательского поиска

Monday 16th of July 2018

Уточнение структуры альфа-синуклеина предполагает новое направление в лечении болезни Паркинсона

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Паркинсона
Автор: Administrator   
17.04.2013 14:27

 

Болезнь Паркинсона разрушает мозговую ткань, нарушая моторные навыки и речь. Виновником этого заболевания на клеточном уровне считаются аномальные отложения белка альфа-синуклеина. На снимке компьютерные модели пентамеров альфа-синуклеина, полученные в Суперкомпьютерном центре Сан-Диего (San Diego Supercomputer Center).

Болезнь Паркинсона разрушает мозговую ткань, нарушая моторные навыки и речь. Виновником этого заболевания на клеточном уровне считаются аномальные отложения белка альфа-синуклеина. На снимке компьютерные модели пентамеров альфа-синуклеина, полученные в Суперкомпьютерном центре Сан-Диего (San Diego Supercomputer Center). (Фото: sdsc.edu)


Белковые агрегаты, откладывающиеся в клетках мозга, считаются характерным признаком нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. В последние годы ведется много споров по поводу структуры одного из этих белков, известного как альфа-синуклеин.


Специалисты в области теории вычислений из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) смоделировали структуру этого белка, чаще всего связанного с болезнью Паркинсона, и пришли к выводу, что он может принимать одно из двух возможных состояний – гибкое или жесткое. По мнению Коллина Штульца (Collin Stultz), MD, PhD, адъюнкт-профессора электронной инженерии и информатики MIT, полученные ими данные свидетельствуют о том, что определенное воздействие на альфа-синуклеин, стимулирующее его переход к жесткой конформации, в которой он неспособен к агрегации, может стать новым направлением в разработке методов лечения болезни Паркинсона.

«Если альфа-синуклеин действительно может принимать эту упорядоченная форму, которая не агрегирует, можно наметить стратегию разработки лекарственных препаратов, стабилизирующих эти упорядоченные структуры, чтобы предотвратить их агрегацию», - считает доктор Штульц, старший автор статьи об этом открытии, недавно опубликованной в журнале Journal of the American Chemical Society.

Коллин Штульц (Collin Stultz), адъюнкт-профессор электронной инженерии и информатики MIT.

 

Коллин Штульц (Collin Stultz), адъюнкт-профессор электронной инженерии и информатики MIT. (Фото: M. Scott Brauer)

 

 

 

На протяжении десятилетий ученые считали, что альфа-синуклеин, который образует в нейронах и других клетках мозга скопления, известные как тельца Леви, изначально неупорядочен и гибок. Но в 2011 году невролог Деннис Сэлкоу (Dennis Selkoe) из Гарвардского университета (Harvard University) и его коллеги сообщили, что при извлечении из клеток с большой осторожностью этот белок имеет четко определенную свернутую структуру.

Это удивительное открытие вызвало бурные научные споры. Ряд ученых пытались, но не смогли получить тот же результат, однако исследователи из Университета Брандейса (Brandeis University) во главе с Томасом Почапски (Thomas Pochapsky) и Григори Пецко (Gregory Petsko) сумели найти в альфа-синуклеине свернутые (или упорядоченные) структуры.

Доктор Штульц и его группа решили ввязаться в эту «драку», работая с лабораторией Почапски, и разработали метод компьютерного моделирования с целью предсказать возможные структуры альфа-синуклеина. На основе данных, полученных исследователями из Брандейса, доктор Штульц создал модель, позволяющую вычислить вероятность существования различных возможных структур, чтобы определить, какой из наборов структур может лучше всего объяснить экспериментальные данные.

Различные конформационные состояния белка альфа-синуклеина, предсказанные моделью доктора Штульца.

 

Различные конформационные состояния белка альфа-синуклеина, предсказанные моделью доктора Штульца. (Рис. Journal of the American Chemical Society)

 

 

 

Вычисления показывают, что белок может быстро менять свою конформацию. В любой момент времени примерно 70 процентов отдельных белков будет находиться в одном из многих возможных неупорядоченных состояний, представленных одиночными молекулами альфа-синуклеина. При взаимодействии трех или четырех таких молекул они могут принять вид комбинаций возможных жестких структур, включая спирали и бета-тяжи (белковые цепи, которые могут связываться, образуя бета-листы).

«Эта статья, как представляется, устраняет расхождения во взглядах между двумя лагерями», - говорит Тревор Кример (Trevor Creamer), адъюнкт-профессор молекулярной и клеточной биохимии из Университета штата Кентукки (University of Kentucky), не принимавший участия в данном исследовании. «Важным является и предсказание этой моделью новых конформаций белка, поиском которых теперь могут заняться экспериментальные биологи».

Кроме того, доктор Штульц и его коллеги установили, что, если альфа-синуклеин принимает упорядоченную форму, аналогичную описанной Сэлкоу, части белки, как правило, имеющие тенденцию взаимодействовать с другими молекулами, оказываются глубоко в недрах структуры, что объясняет, почему такие упорядоченные формы не слипаются.

Сейчас доктор Штульц пытается выяснить, что контролирует конфигурацию белка. Существует ряд доказательств, что альфа-синуклеин могут модифицировать другие молекулы, заставляя его принимать ту или иную конформации.

«Если эта структура действительно существует, у нас появляется новое возможное направление в разработке препаратов, способных предотвратить агрегацию альфа-синуклеина», - считает ученый.

 

 

По материалам

Sorting out the structure of a Parkinson’s protein

 

Аннотация к статье The Dynamic Structure of α-Synuclein Multimers

 

© «Уточнение структуры альфа-синуклеина предполагает новое направление в лечении болезни Паркинсона». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на данную страницу сайта LifeSciencesToday.

 

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday337
mod_vvisit_counterYesterday1045
mod_vvisit_counterThis week1382
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month13793
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4048239

We have: 40 guests, 2 bots online
Your IP: 54.81.102.236
 , 
Today: Июл 16, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.