Когда патологоанатомы изучают мозг человека, умершего от болезни Паркинсона, они находят странные микроскопические шарики внутри погибших нейронов. Они называются тельцами Леви. И главный компонент этих шариков — склеившийся белок альфа-синуклеин.
Ученые выяснили, как обычно мирный белок становится причиной болезни Паркинсона
Благодаря миллионам белков нервная система человека работает как часы. Однако, если хотя бы один сломается, это может привести к катастрофе, особенно в мозге.
Freepik
Индийские ученые выяснили, почему безобидный белок альфа-синуклеин начинает внезапно убивать клетки мозга. Исследование было опубликовано в журнале Communications Biology.
Что меняется в белке
В здоровой клетке альфа-синуклеин не склонен к склеиванию. Но при болезни Паркинсона в белке происходят поломки, связанные с заболеванием:
- у него исчезает хвост, который, вероятно, играет роль стабилизатора;
- к белку в определенном месте — серин 129 — присоединяется молекулярная метка — фосфатная группа.
Ученые в лаборатории создали разные версии белка: нормальные, обрезанные и с меткой. А затем устроили им проверку: добавили в пробирку 22 других совершенно разных белка, которые есть в живой клетке.
Эксперимент показал, что нормальный, здоровый белок практически ни с кем не связывался. А вот обрезанный и помеченный варианты с огромной силой начали захватывать и приклеивать к себе почти все 22 белка без разбора.
Предложенная многофакторная модель случайного расстройства для формирования тел Леви.
На основе этих наблюдений исследователи предложили новую модель того, как растут тельца Леви. Они назвали ее «Мультифакторная модель случайного расстройства» (Multifactorial Stochastic Clutter Model):
- Все начинается с появления обрезанных форм альфа-синуклеина. Они первыми начинают хаотично захватывать все, что попадается поблизости: другие белки, кусочки клеточных мембран. Так образуется плотное, беспорядочное ядро будущего тельца Леви.
- Затем к нему начинают присоединяться фосфорилированные формы альфа-синуклеина. Они наслаиваются, делая тельце Леви еще больше. Этот комок уже мешает транспорту внутри клетки, расходует ее ресурсы и в итоге приводит к гибели.