Разгадана тайна о важнейшем белке, связанном с болезнью Паркинсона
Исследователи разгадали десятилетнюю загадку о важнейшем белке, связанном с болезнью Паркинсона, что может помочь ускорить разработку методов лечения неизлечимого заболевания. Результаты опубликованы в журнале Nature, впервые позволило получить "живое изображение" белка, называемого PINK1, в изысканных молекулярных деталях.
Открытие объясняет, как белок активируется в клетке, где он отвечает за удаление и замену поврежденных митохондрий. Когда белок работает неправильно, он может лишать клетки мозга энергии, вызывая их сбои в работе и в долгосрочной перспективе - смерть, как это происходит с клетками, вырабатывающими дофамин, при болезни Паркинсона.
Это открытие стало кульминацией проекта, длившегося восемь лет, и представляет собой первый подробный план открытия и разработки терапевтических средств, которые могут помочь замедлить или даже остановить прогрессирование болезни Паркинсона. Многопрофильная команда WEHI под руководством доктора философии Чжун Янь Ганя и профессора Дэвида Командера использовала инновационное оборудование для криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ) и исследования, чтобы сделать это открытие.
Болезнь Паркинсона - это прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, вызванное гибелью клеток мозга, вырабатывающих дофамин. Более 10 миллионов человек во всем мире живут с болезнью Паркинсона, в том числе более 80 000 австралийцев. В настоящее время не существует утвержденных лекарств, способных замедлить или остановить прогрессирование болезни Паркинсона, а имеющиеся методы лечения способны лишь лечить и облегчать симптомы.
Доктор философии и первый автор работы Чжун Янь Гань сказал, что исследование позволило получить беспрецедентное представление о белке PINK1, который, как известно, играет важную роль в раннем развитии болезни Паркинсона.
"Во многих работах лабораторий по всему миру - в том числе и нашей - были сделаны снимки белка PINK1. Однако различия в этих снимках в какой-то мере способствовали путанице в понимании белка и его структуры. Мы смогли сделать серию снимков белка и соединить их вместе, чтобы создать фильм "живого действия", который показывает весь процесс активации PINK1. Затем мы смогли понять, почему все эти предыдущие структурные изображения были разными - это были снимки, сделанные в разные моменты времени, когда этот белок активировался для выполнения своей функции в клетке", - сказал г-н Ган.
PINK1 защищает клетку, помечая поврежденные митохондрии - энергетический центр клетки - для разрушения и переработки. При наличии дефектов в PINK1 или других компонентах этого пути клетка испытывает энергетический голод, препятствуя переработке и замене поврежденных митохондрий здоровыми.
"Одним из важнейших открытий, которое мы сделали, было то, что этот белок образует димер - или пару - который необходим для включения или активации белка для выполнения его функции. Существуют десятки тысяч работ, посвященных этому семейству белков, но визуализация того, как этот белок собирается вместе и изменяется в процессе активации, - это действительно первое в мире открытие", - сказал г-н Ган.
Профессор Командер сказал, что открытие его лаборатории открывает путь к разработке терапевтических средств, которые "включают" PINK1 для лечения болезни Паркинсона.
