Ученые МГУ и Института молекулярной биологии РАН при содействии коллег из Лондонского королевского колледжа обнаружили возможную причину активизации развития болезни Альцгеймера, которая ранее считалась неизлечимой. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Ученые начали исследование с анализа наиболее распространенной теории активизации механизма развития болезни – амилоидной гипотезы.
Амилоиды, они же бета-амилоидные пептиды – это молекулярная конструкция белкового типа. В нормальном состоянии они выполняют функцию защиты нервных клеток мозга, после чего протеазы, белки-чистильщики, измельчают амилоиды в безопасные «шлаки», которые утилизируются или выводятся из организма. Согласно гипотезе, если в этом процессе что-то происходит не так, амилоиды объединяются в агрегаты неподвластные протеазу и начинают атаковать нервные клетки.
«Было, например, известно, что важную роль в инициализации этих процессов играют ионы переходных металлов, прежде всего цинка. Цинк, вообще говоря, выполняет в мозге массу полезных и важных функций, однако здесь он был на очень серьезных основаниях заподозрен во «вредительстве», в том, что именно он является одним из инициализаторов каскада процессов, приводящих к болезни Альцгеймера. Однако что конкретно происходит при взаимодействии молекул бета-амилоидного пептида с ионами цинка, с какими аминокислотными остатками связываются эти ионы, и как такое связывание стимулирует процессы агрегации пептида, оставалось неясным. Мы поставили перед собой задачу прояснить хотя бы часть этих вопросов», – отметил один из авторов статьи Владимир Польшаков.
Рассмотрев различные бета-амилоидные пептиды, а именно короткие участки, домены, связывающие их с металлами, ученые определили структуру образующихся молекулярных химических процессов и изменения структуры в ходе связывания пептида с ионами цинка и дальнейшей агрегации.
Следующим на очереди оказался изомеризованный бета-амилоидный пептид. От нормального пептида человека он не отличается. Однако аспарагиновая кислота из его аминокислотных остатков представляет собой молекулу с другим взаимным расположением атомов. Спонтанная изомеризация такого рода связана с процессом старения и также является важным фактором развития болезни Альцгеймера.
В связи с этим ученые из Института молекулярной биологии РАН недавно проводили исследование на мышах и выяснили, что введение изомеризованного пептида трансгенным мышам быстро приводит к образованию у них амилоидных бляшек. С участием ионов цинка металл, связывающий домен этого пептида, агрегировал так быстро, что образующиеся структуры просто не успевали обнаружить.
Несмотря на это ученым удалось выяснить, что в обоих случаях начальные стадии у процессов одинаковые и тригером становятся две молекулы пептида, скрепленные ионом цинка.
Это открытие позволило исследователям разработать предполагаемый механизм контролируемой ионами цинка трансформации пептида-защитника в пептид-убийцу.
Отечественные ученые подчеркивают, что их открытие объясняет многие факты полученные в лабораториях исследования болезни Альцгеймера.
Исследователи рассчитывают, что их открытие за счет точного выбора мишени позволит создать новые лекарства, способные блокировать инициацию процессов развития этого заболевания в организме человека.
Москва, Инна Санина
Москва. Другие новости 10.03.16
Падение авторынка в России замедлилось: в феврале продажи упали на 13,4%. Это наименьшее снижение за последние 14 месяцев. / Адвокат одного из «бойцов ГРУ» пропал вместе с материалами по делу россиян. В Одессе завели уголовное дело по статье «умышленное убийство». / «Э.ОН» оценила ремонт Березовской ГРЭС в 15 млрд рублей. Чтобы восстановить третий энергоблок, потребуется не менее 20 месяцев. Читать дальше
© 2016, РИА «Новый День»