Взаимодействие транспортных белков и его роль в заболеваниях мозга
Исследователи из лаборатории Лорен Джексон раскрыли, как белки, отвечающие за внутриклеточный транспорт, взаимодействуют друг с другом, и как нарушения этих взаимодействий могут вызывать заболевания мозга. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Под руководством доцента кафедры биологических наук Минту Чандры команда проанализировала белковый комплекс ретромер и его взаимодействия с сортинг-нексинами (SNXs) — большими группами белков.
Ретромер и определенные SNXs совместно формируют структуры с жировой мембраной, обеспечивая доставку молекул (липидов и белков) в правильное место внутри клетки. Мутации или отсутствие ретромера и SNXs приводят к неправильному распределению молекул — это явление связано с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).
«Это открытие дает фундаментальное представление о молекулярной архитектуре комплексов сортинг-нексинов, которые играют важную роль в поддержании стабильной клеточной среды», — сказал Чандра.
Используя биохимию, биофизику, визуализацию и AI-компьютерное моделирование, ученые продемонстрировали белковые взаимодействия. Они также проанализировали, как конкретный сортинг-нексин SNX27 напрямую взаимодействует с другим регуляторным белком — VARP.
«Мы узнали, что некоторые из наших белков меняют форму при взаимодействии друг с другом. В среднесрочной и долгосрочной перспективе это предполагает, что мы могли бы исследовать, как малые молекулы или лекарства можно использовать для лечения заболеваний мозга, фиксируя белок в активном или неактивном состоянии», — отметила Лорен Джексон.
В дальнейшем команда планирует изучить структурную организацию этих крупных белковых комплексов в клетках, комбинируя ионно-лучевое фрезерование с крио-электронной томографией. Эта техника позволяет создавать трехмерные изображения замороженных биологических образцов с помощью электронного микроскопа.
«Кроме того, мы исследуем, как нарушения в этом комплексе способствуют патологии болезни, с более широкой целью — определить терапевтические стратегии для восстановления функций эндосом при нейродегенеративных расстройствах», — добавил Чандра.