Раскрыт механизм образования «неправильных» белков, связанных с болезнью Альцгеймера

Не все амилоиды рождаются одинаково: исследователи выяснили, что мышечные белки способны собираться в опасные агрегаты по неожиданному сценарию.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Ученые тз Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН описали ранее неизвестный путь формирования амилоидных агрегатов в мышечных белках. Работа посвящена гладкомышечному титину и миозин-связывающему белку С — крупным белкам мышечной ткани, которые при определенных условиях способны образовывать амилоидоподобные структуры. Работа опубликована в журнале Molecular Biology.

Исследователи установили, что процесс агрегации этих белков идет по-разному. Если миозин-связывающий белок С при низкой ионной силе образует устойчивые олигомеры, которые практически не участвуют в дальнейшем формировании амилоидных агрегатов, то для титина ситуация оказалась иной. Его олигомерные структуры возникают при высокой ионной силе и становятся промежуточным этапом на пути к образованию амилоидных аморфных агрегатов.

По сути, ученые показали, что олигомеры могут играть принципиально разные роли: в одном случае они «тупиковая ветвь» процесса, а в другом — необходимый шаг к формированию более крупных патологических структур. Это позволило описать новый механизм амилоидогенеза для мышечных белков.

Значение для медицины

Амилоидные агрегаты представляют собой скопления неправильно свернутых белков. Их образование связано с целым рядом заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и некоторые формы мышечных патологий. При этом именно промежуточные олигомерные формы нередко считаются наиболее токсичными для клеток.

Полученные результаты расширяют представления о том, как белки переходят из нормального состояния в агрегированное. Такие данные могут помочь в разработке подходов, направленных на предотвращение ранних стадий белковой агрегации.

Обнаруженный механизм отличается от классического образования амилоидных фибрилл: в случае титина и миозин-связывающего белка C, вероятно, перестраиваются только отдельные домены или локальные участки, тогда как общая вторичная структура белка во многом сохраняется. Поскольку оба белка входят в состав саркомера, такие локальные амилоидоподобные взаимодействия могут быть связаны с изменением физических свойств мышечной клетки — ее вязкоупругости, устойчивости к нагрузке и способности к адаптации.Александр Бобылевведущий научный сотрудник лаборатории биофармакологии ИТЭБ РАН.

Для справки

Сегодня известно более ста белков, способных формировать амилоидные структуры. При этом не все амилоиды вредны: некоторые выполняют полезные биологические функции.

Амилоидные агрегаты обнаруживаются не только в нервной ткани. Они могут образовываться в мышцах, хрусталике глаза и других тканях организма.

Современные исследования показывают, что токсичность амилоидов во многом определяется их пространственной организацией и структурным полиморфизмом.

Ранее стало известно, что популярная добавка для суставов ускоряет прогрессирование болезни Альцгеймера. А хобби и путешествия, напротив, снижают риск.

медицинароссийские ученыеБиологияПоделиться