От омлета к яйцу: обратимые белковые агрегаты

Обычно агрегация белков — необратимый процесс, подобный приготовлению яйца. Однако новое исследование Тель-Авивского университета впервые описывает обратимую форму белковой агрегации, которая имеет положительные физиологические последствия для клеток. Это открытие может привести к новым методам лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона и "коровье бешенство".

Исследование провели профессор Мартин Купиц и доктор Коби Симпсон-Лави из Школы молекулярной клеточной биологии и биотехнологии ТАУ. Результаты опубликованы в журнале Molecular Cell.

Как "разобрать" белковый сгусток

• Проблема: Большинство функций в клетках выполняют белки. При агрегации они образуют неактивный "сгусток". Этот процесс усиливается с возрастом и связан с развитием нейродегенеративных заболеваний, когда клетки пытаются изолировать токсичные скопления неправильно свернутых (мисфолдинг) белков.
• Открытие: Изучая метаболизм сахаров в дрожжевых клетках, ученые заметили, что белок Std1 (участвующий в реакции на сахара) при добавлении глюкозы образует яркое скопление вне ядра клетки.
• Ключевое свойство: При изменении условий (истощении глюкозы) агрегат растворялся, и белок Std1 снова появлялся в ядре. Это обратимая агрегация позволила клетке быстро реагировать на изменение уровня сахара в среде.

Не все агрегаты вредны

Исследование предполагает, что не все белковые агрегаты патологичны. Некоторые играют важную физиологическую и регуляторную роль. "Молекулярные шапероны", участвующие в развитии нейродегенеративных заболеваний, изначально могли быть предназначены для регуляции накопления непатологических белков.

Перспектива лечения: Эти результаты открывают путь к возможным будущим методам терапии, которые могут попытаться изменить агрегацию с необратимой на обратимую.

"Если мы выясним, как превратить необратимую агрегацию в обратимую, можно будет лечить нейродегенеративные заболевания и обратить эффект агрегатов вспять. Другими словами, возможно, еще можно реконструировать яйцо из омлета", — отмечает профессор Купиц.

Сейчас исследователи изучают, что заставляет один и тот же белок вести себя по-разному в разных условиях.