Болезнь Альцгеймера: новые мишени
Ученые Исследовательского института трансляционной геномики (г. Феникс, штат Аризона), работающие под руководством доктора Трэвиса Данкли (Travis Dunckley), идентифицировали три фермента семейства киназ, нарушающие взаимодействия между клетками мозга, что может быть причиной нарушений памяти, ассоциированных с болезнью Альцгеймера. Результаты работы опубликованы в январском номере журнала BMC Genomics в статье «High-content siRNA screening of the kinome identifies kinases involved in Alzheimer's disease-related tau hyperphosphorylation».
Результаты экспериментов показали, что эти три фермента нарушают функционирование тау-протеина – белка, обеспечивающего «склеивание» микротрубочек, формирующих внутриклеточный каркас нейронов и обеспечивающих функционирование межнейронных синапсов. В результате нейроны утрачивают способность взаимодействовать друг с другом, что оказывает выраженное отрицательное влияние на познавательную способность человека.
В нормальных условиях киназы регулируют активность тау-протеина посредством процесса тау-фосфорилирования – прикрепления к молекуле фермента фосфатных групп. Это обуславливает возможность разборки и обратной сборки определенных фрагментов внутриклеточного каркаса при необходимости разрушения старых и формирования новых межклеточных контактов. Это явление, получившее название «синаптическая пластичность» обеспечивает способность мозга к формированию новых воспоминаний и их сохранению.
Однако в некоторых случаях гиперфосфолирирование тау-протеина приводит к формированию состоящих из этого белка нейрофибриллярных конгломератов, наличие которых в мозге является одним из характерных признаков болезни Альцгеймера. Результатом этого является разрушение синаптических структур, приводящее к утрате клетками способности к взаимодействию друг с другом, и последующая гибель нейронов.
Исследователи разработали сложные тесты с использованием коротких интерферирующих РНК (siRNA), позволившие им проанализировать содержание в человеческих клетках 572 известных и гипотетических ферментов семейства киназ. В результате они идентифицировали 26 участвующих в фосфорилировании тау-протеина ферментов. Три из них (EIF2AK2, DYRK1A и AKAP13) оказались ответственными за гиперфосфорилирование тау-протеина и необратимое разрушение формируемых микротрубочками синаптических структур.
Изначально целью работы был поиск терапевтический мишеней для лечения болезни Альцгеймера, поэтому следующим этапом работы авторов будет поиск соединений, способных нейтрализовать действие киназ, вызывающих гиперфосфорилирование тау-протеина.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily: Proteins That Might Contribute to Memory Loss and Alzheimer's Disease Identified.
19.01.2010