Криоэлектронная микроскопия раскрывает структуру белка, связанного с нейродегенеративными заболеваниями

Исследователи из Медицинского колледжа Пенсильвании использовали криогенную электронную микроскопию (Cryo-EM), чтобы детально изучить структуру белка ATP13A2, играющего ключевую роль в развитии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.

Роль белка ATP13A2

• Белок ATP13A2 в большом количестве присутствует в клетках мозга.
• Его функция — транспорт молекул полиаминов через клеточные мембраны.
• Полиамины обладают нейропротекторными и антивозрастными свойствами, и поддержание их правильного баланса в клетке критически важно.
• Генетические мутации, нарушающие функцию ATP13A2, могут приводить к нейродегенеративным заболеваниям.

Метод исследования

Ученые использовали Cryo-EM, замораживая образцы до температур от -238°F до -460°F (около -150°C до -273°C). Это почти полностью останавливает молекулярное движение и позволяет получить детальное изображение структуры белка.

Ключевое открытие

Исследователи обнаружили, что ATP13A2 имеет очень узкий канал, специально предназначенный для распознавания и транспорта полиаминов среди множества других молекул. Это первое простое и интуитивно понятное объяснение того, как может происходить избирательный транспорт полиаминов через клеточные мембраны — жизненно важный процесс почти для всех биологических организмов.

«Наши результаты закладывают основу для дальнейшего изучения того, как генетические мутации ATP13A2 связаны с развитием нейродегенеративных заболеваний», — сказал Кеннет Ли, ведущий автор исследования.

Дальнейшие шаги

Следующая цель команды — понять, как регулируется транспортная функция ATP13A2 и как развивается болезнь, когда эти механизмы нарушаются.

Результаты работы опубликованы в журнале Molecular Cell.