И здесь огромного фуррора удалось достигнуть международной группе исследователей из Кембриджского института, Каролинского института, институтов Лунда и Уппсалы. В статье в Nature Structural Molecular Biology Сэмюэл Коэн (Samuel Cohen) и его сотрудники обрисовывают воздействие людского шаперона Brichos. Шаперонами называют белки, которые помогают вторым белкам в буквальном смысле держать форму: в случае если некий белок в один момент приобрёл некорректную, нефункциональную, вредную пространственную конформацию, то шаперон окажет помощь её поправить, а заодно и предупредит агрегацию протеиновых молекул в ненадобные комки.
При нейродегенеративных заболеваниях белки в нейронах приобретают такую конформацию, в итоге которой они слипаются меж собой и образуют нерастворимые комплексы, разрастающиеся позднее в бляшки, фибриллы и т. д. Достаточно длительное время считали, что клеточки погибают потому из-за накапливающихся протеиновых отложений.
Но позднее оказалось, что, по последней мере, при синдроме Альцгеймера, молекулярные действия развиваются в две стадии. Слипаясь, патогенный белок бета-амилоид образует нитевидные комплексы фибриллы. Но около всё приравнивается остаётся достаточно много амилоидных молекул, ещё не успевших провзаимодействовать меж собой. И вот для их оказавшаяся нить является платформой для сборки: свободные молекулы ведут взаимодействие с ней, меняют конформацию на патогенную, и сформировывают мелкие олигомерные комплексы-кластеры, которые могут существовать в плавающем, растворимом состоянии.
Согласно последним данным, потому такие мелкие кластеры обладают высочайшей токсичностью, и потому они а не выпавшие в бляшки и осадок нити как раз и вредят нейронам.
Болезнь Альцгеймера относится, как досадно бы это не звучало, к смертельным нейродегенеративным заболеваниям, которые обоснованы любопытной, но очень противной свойством неких белков брать патогенную пространственную конформацию. Пространственная конформация это то, как свёрнута аминокислотная цепь протеиновой молекулы. От трёхмерной укладки белка зависят его функции и характеристики, сотрудничества с другими протеиновыми (и не только лишь) молекулами.
Но в данном случае шаперон Brichos действует в неприятном случае. Он садится на готовую альцгеймерическую фибриллу как раз в тех местах, где происходит инициация новых кластеров из вольно плавающих молекул бета-амилоида. В следствии цикл цепной реакции размыкается неважно какая патогенная молекула обязана производить ядовитый кластер без помощи уже готовой фибриллы, а в данном случае процесс идёт намного, намного медлительнее.
Болезнь Альцгеймера жутка не столько протеиновыми отложениями в мозге, сколько малеханькими молекулярными комплексами, которые как раз и отравляют нейроны. В случае если не допустить возникновение таких комплексов, то может быть приостановить и саму болезнь.
Плавающие олигомеры в конечном итоге дают начало новым нерастворимым фибриллам, на которых снова начинается стадия олигомерных кластеров, нареченную стадии вторичной нуклеации.
Очевидно, что с каждой новейшей нитью количество ядовитых кластеров будет расти во достаточно много, не один раз этот цикл может быть уподобить цепной реакции. И в случае если ранее находили лекарства, которые предотвращали бы возникновение несчастных бляшек и фибрилл, то на данный момент всё почаще демонстрируют, что нужно найти средство, подавляющее вторую стадию так мы быстрее сможем воспрепятствовать погибели нейронов и задержать развитие заболевания.
На данный момент осталось только понять, как использовать шаперон Brichos в практических целях раз уж он уже имеется у человека, запрещено ли как-то провоцировать его активность при нейродегенеративных процессах?
Но основной итог работы, по словам её создателей, даже не в том, что им удалось показать необходимое воздействие этого белка, а в том, что они сделали метод, что разрешит преднамеренно находить молекулы с этими же особенностями. Исследователи смогли выстроить модель, обрисовывающую молекулярные процессы и в том и другом случае: тогда и, когда болезнь развивается как почти всегда, тогда и, когда стадия вторичной нуклеации отключена.
Так что в дальнейшем новые вещества может быть оценивать по тому, как они вписываются в сделанную модель, переключают ли болезнь из ужасного состояния в надёжное.Шаперонный белок протестировали на мышах, у каких в мозгах был запущен альцгеймероподобный процесс. Оказалось, что, не глядя на то, что новые фибриллы и оказались, нейроны оставались устойчивыми и не погибали, как если б ядовитый эффект от заболевания исчезал.
Очевидно, всё происходило потому что и планировалось: из-за белка-ингибитора очень очень падала концентрация олигомерных ядовитых комплексов.