Исследователи Penn Medicine впервые показали, как восстановление уровней белка DAXX и большой группы подобных белков предотвращает неправильную укладку белков-изгоев, которые, как известно, вызывают болезнь Альцгеймера и другие нейродегенеративные заболевания, а также определенные мутации, способствующие развитию рака. Полученные данные могут привести к новым целевым подходам, которые восстановят биологическую систему, предназначенную для контроля ключевых белков и предотвращения болезней.
Результаты были опубликованы в Интернете в журнале Nature .
Основное внимание в исследовании уделяется DAXX, белку , связанному с доменом смерти , который является членом большого семейства белков человека, каждый из которых имеет необычно высокое содержание двух специфических аминокислотных остатков, аспартата и глутамата, называемых белками polyD / E. Различные роли DAXX и примерно 50 других белков polyD / E в клеточных процессах со временем проявились, но их роль в качестве системы контроля качества белка - «шаперона», который, так сказать, управляет сворачиванием белка, была неожиданной.
«Мы решаем многолетнюю загадку, демонстрируя, что эта группа белков на самом деле представляет собой основную систему контроля качества белка в клетках и невиданный ранее механизм правильного сворачивания различных белков, включая склонные к неправильной укладке белки, связанные с различными заболеваниями», - сказал он. сказал старший автор Сяолу Ян, доктор философии, профессор биологии рака в Медицинской школе Перельмана в Университете Пенсильвании. «Поддерживайте правильное функционирование этого семейства белков, и спутывание чужеродных белков может быть уменьшено или полностью остановлено».
Белки - это рабочие лошадки клетки. Для обеспечения нормального функционирования клеток и защиты от неправильного сворачивания белка, связанного с заболеванием , организмы разработали сложные системы контроля качества белка, позволяющие эффективно сворачивать белок. Однако эти системы, особенно у людей, все еще недостаточно изучены, что ограничивает возможность разработки эффективных методов лечения.
Исследователи показали, что DAXX и другие белки polyD / E способствуют сворачиванию белков, обращают агрегаты белков и разворачивают неправильно свернутые белки. Они обнаружили, что они предотвращают неправильное сворачивание, спутывание и образование внеклеточных бляшек и внутриклеточных включений белков, связанных с нейродегенерацией, таких как бета-амилоид и альфа-синуклеин. Скопление бета-амилоида между нервными клетками наблюдается в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера и является целью многих подходов к лечению, в то время как внутриклеточные включения альфа-синуклеина наблюдаются в мозге пациентов с болезнью Паркинсона.
Команда также показала потенциальную роль DAXX в лечении рака.
DAXX восстанавливает нативную функцию белков p53, связанных с опухолью и склонных к агрегации, уменьшая их раковые свойства. Это важно, потому что p53 является выдающимся супрессором опухолей, а мутации в p53 связаны с множеством видов рака, включая рак легких, толстой кишки, поджелудочной железы, яичников и молочной железы. По словам авторов, усиление функции DAXX может представлять собой альтернативный подход к терапевтическому восстановлению супрессивной функции опухоли мутантного p53 для лечения пациентов.
«Полученные данные дают нам лучшее понимание новой биохимической активности, которая эффективно борется с неправильной упаковкой белков, наблюдаемой при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваниях , а также при раке , и представляют возможность для разработки новых подходов к лечению этих заболеваний», - сказал Ян.