Синтез дефектных белковых цепей приводит к образованию токсичных агрегатов

Исследователи из Института биохимии Макса Планка раскрыли новый клеточный механизм образования белковых агрегатов, которые считаются одной из причин гибели нервных клеток при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера или Хантингтона. Как сообщается в журнале Nature, причиной является отсутствие стоп-сигнала при синтезе белка.

Ключевой механизм:

• При повреждении матричной РНК (мРНК) может отсутствовать стоп-кодон.
• В результате рибосома не высвобождает готовый белок и начинает считывать поли(А)-хвост мРНК как часть кодирующей последовательности.
• К белку присоединяется цепь положительно заряженных аминокислот лизина, что блокирует рибосому (белковую фабрику клетки).

Роль клеточного контроля качества:

• В здоровых клетках белок Ltn1p и другие компоненты системы контроля качества выявляют и разрушают такие дефектные, бесполезные белки.
• Если эта система (например, Ltn1p) не функционирует, дефектные белки накапливаются и образуют агрегаты.

Последствия:

• В модели на мышах мутация, нарушающая контроль качества, вызывала симптомы тяжелой нейродегенерации и ограничение подвижности.
• Образовавшиеся белковые агрегаты имеют липкую поверхность и действуют как "семя", связывая также и нормальные, функциональные белки, что повреждает клетку.

Значение исследования:

Результаты не только демонстрируют возможный механизм развития нейродегенеративных заболеваний, но и подтверждают, что подавление агрегации белков является многообещающим терапевтическим подходом для целого ряда пока неизлечимых болезней.