logo

Пользовательского поиска

Thursday 18th of October 2018

Стоп-кодон защищает клетку от токсичных белковых агрегатов

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Статьи - Нейродегенеративные заболевания
Автор: Administrator   
09.03.2016 21:42

Если инструкция для синтеза белков (матричная РНК) повреждена, в рибосомах строятся бесполезные для клетки белки. Без контроля над их качеством они накапливаются и образуют агрегаты.

Если инструкция для синтеза белков (матричная РНК) повреждена, в рибосомах строятся бесполезные для клетки белки. Без контроля над их качеством они накапливаются и образуют агрегаты. (Фото: © MPI f. Biochemie/M. Krause)


Будь то болезнь Альцгеймера или болезнь Хантингтона - белковые агрегаты считаются причиной гибели нервных клеток. Ученые из Института биохимии Общества Макса Планка (Max-Planck-Institut für Biochemie) в Мартинсриде расшифровали клеточный механизм, объясняющий образование этих агрегатов. Потеря стоп-сигналов в процессе синтеза белка ошибочно приводит к образованию длинных цепочек лизина на конце белков. Из-за этого оказывается заблокированной клеточная «фабрика» по производству белков – рибосома. Здоровые клетки распознают заблокированные рибосомы и быстро разрушают бесполезные белки. Если же необходимый контроль над качеством белков не работает, дефектные белки накапливаются и образуют токсичные агрегаты.


Для лечения в будущем нейродегенеративных заболеваний руководитель отделения клеточной биохимии Института биохимии Общества Макса Планка профессор Франц-Ульрих Хартль (Ulrich Hartl) и его группа на протяжении многих лет изучают причины гибели нервных клеток. Решающей причиной признаются белковые агрегаты – скопления неправильно свернутых белков.

«Мы показали, что образованию агрегатов способствуют ошибки в инструкции построения белка, если они не обнаруживаются внутренним контролем качества», - комментирует результаты исследования его первый автор Янг-Цзюнь Чоэ (Young-Jun Choe).

В каждой клетке белки – маленькие молекулярные машины – берут на себя жизненно важные функции.

«ДНК можно представить себе как огромную библиотеку инструкций по сборке белков, находящуюся в ядре. Для образования белка сначала делается копия инструкции – матричная РНК. Затем эта копия передается из ядра в рибосомы, которые строят белок из аминокислот», - объясняет Чоэ.

 

Руководитель отделения клеточной биохимии профессор Франц-Ульрих Хартль (Franz-Ulrich Hartl)

 

Руководитель отделения клеточной биохимии профессор Франц-Ульрих Хартль (Franz-Ulrich Hartl). (Фото: biozentrum.unibas.ch)

 

 

 

Матричная РНК содержит стартовый сигнал, информацию о структуре белка, стоп-кодон и в конце так называемый поли-А-хвост. Если план поврежден, например, радиацией или мутагенными веществами, стоп-сигнал может быть потерян. В этом случае готовый белок не выходит из рибосомы, а в качестве строительной инструкции интерпретируется поли-А хвост, из-за чего к белку добавляются дополнительные аминокислоты. Образующаяся в результате положительно заряженная лизиновая цепочка блокирует белковую фабрику, и синтез белка прекращается.

В здоровых клетках осуществляется высокоэффективный контроль над качеством строительства белков. Неправильно свернутые и бесполезные белки помечаются, ремонтируются или быстро демонтируются. Важной частью контроля над качеством является белок Ltn1p.

Неактивен ли Ltn1p в патологически измененных клетках или отсутствуют другие компоненты контроля над качеством, дефектные белки накапливаются внутри клетки и слипаются.

Каковы могут быть фатальные последствия повреждения контроля над качеством, уже было показано на мышиной модели. У животных с соответствующей мутацией проявляются симптомы прогрессирующей нейродегенерации и ограничение физических возможностей.

Возникающие в результате белковые агрегаты обладают свойством липкости и выступают в качестве ядер кристаллизации. В конечном итоге они связывают и правильно свернутые и жизненно необходимые для клетки белки. В долгосрочной перспективе клетка получает серьезные повреждения.

«Интересно, что клетка в этом случае следует уже известной модели», - говорит профессор Хартль. «То, что белковые агрегаты связывают жизненно важные не содержащие ошибок белки, мы уже знаем из предыдущих исследований белка хантингтина. Этот белок самоорганизуется в сгустки и отвечает за развитие у человека нейродегенеративного заболевания болезнь Хантингтона».

«Получив эти результаты, мы не только продемонстрировали возможный механизм развития нейродегенеративных заболеваний, но и нашли еще один пример того, как белки слипаются в агрегаты и могут повредить клетку. Это подтверждает наше предположение о том, что подавление процесса агрегации представляет собой перспективный терапевтический подход к лечению большого числа неизлечимых на сегодня нейродегенеративных заболеваний», - подытоживает профессор Хартль результаты исследования.

 

 

По материалам

Stoppsignale gegen giftige Proteinklumpen

 

Оригинальная статья:

Y.-J. Choe & S.-H. Park, T. Hassemer, R. Körner, L. Vincenz-Donnelly, M. Hayer-Hartl & F.-U. Hartl. Failure of RQC machinery causes protein aggregation and proteotoxic stress

 

© «Стоп-кодон защищает клетку от токсичных белковых агрегатов». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Нейродегенеративные заболевания. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday1583
mod_vvisit_counterYesterday1305
mod_vvisit_counterThis week6480
mod_vvisit_counterLast week8842
mod_vvisit_counterThis month22292
mod_vvisit_counterLast month38100
mod_vvisit_counterAll days4150798

We have: 57 guests, 10 bots online
Your IP: 54.198.212.30
 , 
Today: Окт 17, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.