Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • ММИФ-2018
  • БиоМолТекст-18
  • Vitacoin

Правильный фолдинг белков защитит нейроны

Накопление в нервных клетках неправильно сформированных белковых молекул характерно для всех нейродегенеративных заболеваний. Одним из основных механизмов, обеспечивающих фолдинг (образование трехмерной структуры) белков являются белки теплового шока (шапероны). Они присутствуют в клетках абсолютно всех организмов и защищают их не только от воздействия повышенной температуры (эта их функция была просто обнаружена первой), но и от других стрессирующих факторов.

Ученые медицинского центра университета Дьюка (г. Дарем, штат Северная Каролина), работающие под руководством доктора Дэниела Нифа (Daniel Neef), идентифицировали соединение, активирующее экспрессию гена белка под названием «фактор теплового шока-1» (Heat Shock Factor 1, HSF1), который является главным регулятором синтеза шаперонов. Авторы надеются, что со временем эти соединения трансформируются в эффективные препараты для лечения нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезней Хантингтона, Альцгеймера и Паркинсона.

Для проведения скрининга малых молекул, способных воздействовать на активность гена HSF1, авторы создали гуманизированную линию дрожжей: они заменили дрожжевой ген HSF1 на его человеческий аналог. Полученные в результате этого дрожжи погибали, т.к. их клетки были неспособны заставить работать чужеродный ген. Исследователи вносили в лунки с такими дрожжами различные соединения и наблюдали за происходящим. В результате из протестированных ими 12 000 малых молекул примерно 50 обеспечили поддержание жизнеспособности «очеловеченных» дрожжей.

После этого авторы решили проанализировать активность наиболее перспективного из этих соединений, получившего название HSF1A (HSF1 activator), на клетках более сложных организмов. Результаты экспериментов на мышиных эмбриональных фибробластах, клетках дрозофил и человеческой линии клеток HeLa показали, что HSF1A эффективно стимулирует продукцию белков-шаперонов. А воздействие HSF1A на крысиные нервные клетки-предшественники с моделированными симптомами болезни Паркинсона способствовало правильному формированию белковых молекул и их равномерному распределению по объему клеток, и в 4-5 раз повышало жизнеспособность «больных» нейронов.

Дальнейшие эксперименты на дрозофилах с аналогом человеческой болезни Паркинсона продемонстрировали, что предлагаемый подход работает и в отношении целого организма. Добавление HSF1A в корм дрозофил вызывало увеличение концентрации белков-шаперонов в их нейронах. Это свидетельствует о способности молекул HSF1A усваиваться слизистой желудка, перемещаться по кровотоку и преодолевать гематоэнцефалический барьер.

В рамках ключевого эксперимента работы одна группа дрозофил с моделью болезни Паркинсона получала обычную пищу, а вторая – пищу, обогащенную HSF1A. В результате у первой группы мух развивались не имеющие нормальной красной окраски глаза с постепенно гибнущими фоторецепторами, тогда как глаза мух второй группы были совершенно полноценными.

Полученные результаты свидетельствуют о большом потенциале идентифицированного соединения в качестве легкого в применении и эффективного средства для профилактики и лечения неизлечимых на сегодняшний день нейродегенеративных заболеваний.

Результаты работы опубликованы 19 января в предварительной on-line версии журнала PLoS Biology в статье «Modulation of Heat Shock Transcription Factor 1 as a Therapeutic Target for Small Molecule Intervention in Neurodegenerative Disease».

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily: Compounds That Help Protect Nerve Cells Discovered.

25.01.2010

Читать статьи по темам:

биомолекулы нейродегенеративные заболевания нейроны распределенные вычисления Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Сохранить мозг: нейропептиды и стволовые клетки

В Институте молекулярной генетики РАН занимаются разработкой пептидных соединений и методов применения стволовых клеток для профилактики и лечения инсульта и нейродегенеративных заболеваний.

читать

Слипание белков, слабоумие и смерть

Одна из причин болезни двигательных нейронов (бокового амиотрофического склероза), болезней Альцгеймера и Паркинсона и ряда других нейродегенеративных заболеваний – слипание молекул белка в глобулы, разрушающие нейроны.

читать

Биотехнология: магистральные пути развития

Бурное развитие современных биотехнологий идет сразу по нескольким ключевым направлениям, в каждом из которых уже достигнуты многообещающие результаты.

читать

TGF-α спасет от последствий инсульта?

Через месяц после инсульта (этот период соответствует одному году жизни человека) в мозг группы крыс был введен TGF-α. Еще через месяц исследователи отметили практически полное восстановление двигательных функций.

читать

Гликозилирование белков и старение: выявить и вылечить

Новая методика, позволяющая выявлять ассоциированные со старением гликозилированные белки, облегчит диагностику и разработку методов лечения таких заболеваний как болезнь Альцгеймера, диабет и рак.

читать

Инновации в области наук о живом-2009: № 3

Клетки с модифицированными генами двух белков под действием направленных пучков света изменяли форму, как перчаточные марионетки.

читать