Исследователи удаляют белковые агрегаты из клеток

Белковые агрегаты накапливаются в процессе старения и связаны с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, Паркинсона или Хантингтона. Новое исследование лаборатории Нистрёма в Гётеборгском университете, в сотрудничестве с Институтом биологии старения Макса Планка в Германии, описывает новый, созданный инженерным путём подход, который делает белковые агрегаты доступными для пространственных манипуляций как в дрожжах-почках, так и в человеческих клетках.

Многие нейродегенеративные заболевания связаны с агрегацией неправильно свёрнутых белков, но вклад этих агрегатов в развитие болезней не ясен.

Исследовательской группе профессора Томаса Нистрёма из Гётеборгского университета удалось экспортировать такие белковые агрегаты из клеток инженерным способом. Система была сначала разработана на широко используемом модельном организме — дрожжах-почках, но затем расширена для использования в человеческих клетках. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Свободные от белковых агрегатов

Авторы достигли этого с помощью синтетической системы клеточного экспорта, слив белок, связывающий агрегаты, с фактором, нацеливающим на дочернюю клетку. В результате, когда дочерняя клетка отпочковывается, материнская клетка остаётся свободной от белковых агрегатов. Этот подход был эффективен против эндогенных, связанных со старением агрегатов, а также против агрегатов мутантного хантингтина, связанных с болезнью Хантингтона.

Используя эту систему нацеливания на дочь, они показали, что экспорт мутантного хантингтина защищал материнские клетки дрожжей от гибели. Это говорит о том, что крупные агрегаты хантингтина могут быть высокотоксичными и способствовать развитию болезни — утверждение, которое широко обсуждалось.

Потенциальная будущая терапия

«Насколько нам известно, это первая демонстрация того, что белковые агрегаты могут быть экспортированы из клеток контролируемым, инженерным способом. Другие виды клеточных повреждений также могут быть экспортированы из клеток с помощью адаптированных версий нашей системы нацеливания», — говорит доктор Артур Фишбах, постдок и ведущий автор исследования.

«Хотя у нас в настоящее время нет подтверждающих данных, существует возможность, что концепция ATS может быть использована в будущем в качестве потенциального нового терапевтического подхода для нейродегенеративных заболеваний или, по крайней мере, для лучшего их понимания. Учитывая срочность, существует сильный спрос на инновационные методы терапии в этой области», — заключает он.