
Международная
команда ученых под руководством исследователей из Еврейского университета в
Иерусалиме обнаружила, что в основе нескольких разных нейродегенеративных
заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и прионные поражения мозга, лежит
один общий механизм, связанный с появлением мутаций, которые мешают сворачиванию белковой цепи и взаимодействию с помогающими в этом процессе шаперонами — белками, главная функция которых состоит в восстановлении правильной третичной и четвертичной структуры других белков. Также ученые установили, что, вероятно, болезнь Альцгеймера
является группой различных заболеваний, имеющих принципиально разные причины.
Работа опубликована в The EMBO Journal.
Ученые обратили
внимание, что как в случае прионных заболеваний (наиболее известное из них —
«коровье бешенство» или болезнь Крейтцфельдта-Якоба), вызываемых белками с
аномальной третичной структурой — прионами, так и болезни Альцгеймера, есть два
схожих момента. Первый из них заключается в проявлении симптомов в пожилом
возрасте, а второй — в искажениях в нормальном процессе развития структуры
белков.
Исследователи изучили паттерны мутаций,
связанные со всеми известными нейродегенеративными заболеваниями. Выяснилось,
что семейная болезнь Альцгеймера и некоторые наследственные прионные
заболевания имеют очень схожий паттерн мутаций. Все они были связаны с заменой
аминокислоты пролина — в одном случае в прионах, а в другом в белках
Пресенилин-1 (семейство трансмембранных белков). Дополнительные эксперименты показали, что эта замена приводит к тому, что мутантный пресенилин не может взаимодействовать с другим белком — шапероном Циклофилином Б. Последний помогает
правильному сворачиванию и приобретению необходимого пространственного строения
полипептидной цепи у Пресенилинов-1.Здесь важно также отметить, что пролин отличается от других аминокислот тем, что сильно изгибает белковую цепь. Замена пролина на любую другую аминокислоту сильно нарушает его конфигурацию. Недостаток Циклофилина Б или нарушения в
процессе взаимодействия с ним при сворачивании, по мнению ученых, и лежит в
основе обоих нейродегенеративных заболеваний.
Дополнительно
исследователи обнаружили, что такая мутация сопровождает только ряд случаев
болезни Альцгеймера. У многих других людей, страдающих схожими симптомами, ее
нет, зато имеются другие мутации. Ученые считают, что, вероятно, болезнь
Альцгеймера — это группа из нескольких заболеваний, с разными причинами, разным
возрастом манифестации, но схожими симптомами. Именно поэтому какая-либо одна
терапия не имеет устойчивого эффекта и не работает для всех пациентов
одинаково. Важно отметить, что болезнь Альцгеймера может носить спорадический характер, и в этом случае она проявляется на седьмом десятке жизни пациентов или позже, а может быть семейной, тогда первые симптомы можно наблюдать уже на пятом десятке лет.Пресенилины — семейство трансмембранных белков. Они
кодируются двумя генами PSEN1 и PSEN2. Мутации гена PSEN1 ведут
к синтезу бета-амилоида, и появлению амилоидных бляшек в мозге больных семейной
болезнью Альцгеймера. Нейродегенеративные заболевания в настоящее время являются неизлечимыми. Их симптомы проистекают из дегенеративного развития и последующей смерти нервных клеток. Даниил Кузнецов
