Рекомендуем, 2019

Выбор редакции

Рак: ученые показывают, как повысить лучевую терапию
Что вызывает имплантационное кровотечение?
Что вызывает давление в мочевом пузыре?

Паркинсона: модифицированный белок работает как наркотик

Новое исследование, опубликованное в журнале Молекулярная нейробиологияпредлагает новую многообещающую стратегию восстановления функциональных уровней дофамина в мозге: изменение природного белка, чтобы он мог проникать в клетки мозга и использоваться в качестве лекарственного средства.


Модифицированная версия белка Nurr1 помогает нейронам черной субстанции мозга (как показано здесь) выживать дольше.

Болезнь Паркинсона, прогрессирующее изнурительное неврологическое заболевание, которым страдают около 1 миллиона человек в Соединенных Штатах, вызвана потерей нейронов, продуцирующих дофамин.

В настоящее время исследователи ищут стратегии либо для замены или восстановления их функциональности, либо для повышения уровня дофамина, который является нейротрансмиттером, критически важным для управления движением.

Совсем недавно, например, исследователи использовали свет, чтобы контролировать лекарство, которое блокирует определенные рецепторы в мозге. Блокирование этих рецепторов увеличивает дофамин.

Другие исследования использовали витамин B-3, чтобы остановить гибель дофамин-продуцирующих нейронов, или предположили, что увеличение дофамина только короткими, а не постоянными, может помочь контролировать движение.

Теперь новое исследование использует другой подход.Основываясь на предыдущих исследованиях, в которых был выбран белок под названием Nurr1 в качестве многообещающей лекарственной мишени для болезни Паркинсона, международная команда ученых изменила белок таким образом, чтобы он мог проникать в клетки мозга.

В этой форме природный белок может помочь выжить дофаминергическим нейронам, объясняют ученые в своей работе, первым автором которой был Деннис Палига, из рабочей группы по молекулярной нейробиохимии в Ruhr-Universität Bochum в Германии.

Модификация белка Nurr1

Палига и его команда объясняют, что Nurr1 является транскрипционным фактором, который играет жизненно важную роль в развитии и поддержании дофамин-продуцирующих нейронов в области мозга, называемой черной субстанцией.

Предыдущие исследования, на которые ссылались авторы, обнаружили дефицит белка Nurr1 в случаях болезни Паркинсона, что привело к убеждению, что добавление уровней Nurr1 может быть хорошей терапевтической стратегией.

Факторы транскрипции помогают клеткам развиваться, связываясь с ДНК в ядре и «решая», какие гены декодируются так, что они образуют белки.

Однако в своей естественной форме Nurr1 не может проникать в клетки извне. Итак, Палига и команда искали способы придать ему «импульс сигнала», который бы побудил его сделать это.

Прикрепление фрагмента белка, созданного из бактерии бацилла сибирской язвы Nurr1 оказался «стимулом», который искали исследователи.

«Используемый нами фрагмент бактериального белка не вызывает заболеваний», - утверждает соответствующий автор Рольф Хейман. «[Я] просто содержит команду для переноса чего-либо в клетку», - добавляет он.

Когда модифицированный белок попадает в клетку, он отделяется от фрагмента бактериального белка, свободно направляясь на гены, которые приводят в движение выработку дофамина.

Как измененный Nurr1 останавливает нейродегенерацию

В частности, дальнейшие лабораторные исследования, проведенные Палигой и его коллегами, показали, что введение модифицированной версии Nurr1 повышает уровень фермента, который является ключевым для синтеза дофамина, этот процесс часто нарушается при болезни Паркинсона.

Фермент называется тирозин гидроксилазой. Культуры клеток показали, что обработанные Nurr1 клетки продуцируют больше этого фермента, чем их необработанные аналоги. Однако обработка клеток белком также снижает выработку другого белка, известного как Nur77, который регулирует гибель клеток.

Наконец, исследователи проверили влияние Nurr1 на дофамин-продуцирующие нейроны, которые были обработаны нейротоксином, чтобы симулировать эффекты болезни Паркинсона. Модифицированный Nurr1 остановил дегенерацию нейронов.

«Эти результаты, - объясняют авторы исследования, - могут иметь отношение к ядерной доставке транскрипционного фактора Nurr1 в контексте лечения на основе белков при болезни Паркинсона».

Соавтор исследования Себастьян Нейман, который входит в рабочую группу по молекулярной нейробиохимии, также комментирует результаты.

«Мы надеемся, что сможем проложить путь для новой терапии Паркинсона [...] Тем не менее, наш слитый белок Nurr1 может просто начать разработку нового подхода».

Себастьян Нейман

«Многое еще предстоит сделать, чтобы выяснить, достигает ли модифицированный белок определенных клеток мозга и как его можно применять», - заключает Нейман.

Популярные категории

Top