Нейродегенерация и «филиалы» аппаратов Гольджи

Клеточные биологи из Кореи разобрались в механизме возникновения некоторых нейродегенеративных заболеваний, в том числе, и болезни Гентингтона. Статья группы из Института науки и технологии Тэгу Кёнбука (DGIST) опубликована в Cell Reports. Более того, авторы смогли восстановить нормальную работу «заболевших» нейронов – правда, только у дрозофилы. Так что, если бы доктор Тринадцатая была бы дрозофилой, её бы уже вылечили.

Слева: нормальное производство аутпостов Гольджи, справа — блокирование белками PolyQ


В работе учёных речь идёт о так называемых полиглутаминовых болезнях мозга, подтипе конформационных заболеваний центральной нервной системы. К таким болезням относятся хорея Гентингтона, болезнь Кеннеди и некоторые другие. В случае этих заболеваний происходит многократное повторение триплетов CAG в кодирующей области ДНК. В итоге в кодируемом белке образуются полиглутаминовые участки (PolyQ), и обычно, если подряд идет больше сорока остатков глутаминовой кислоты, белок не может принять нужную конформацию и становится токсичным для нейронов.

Именно эти заболевания и исследовала на мушиных моделях группа из DGIST во главе с Ли Сун-бае из отдела когнитивных наук и наук. Они смогли найти новый механизм, в основе которого лежит недостаток аутпостов Гольджи. Эти органеллы представляют собой фактически дендритные «филиалы» аппарата Гольджи, отвечающего за транспорт веществ за пределы клетки. Оказалось, что белки с PolyQ мешают появлению дендритовых аутпостов Гольджи.

Изучая модели типа хореи Гентингтона и спиномозжечковой атаксии, вызванных токсичными белками, корейцы смогли показать, что основная причина гибели нейронов – как раз недостаток этих аутпостов, который приводит к морфологической трансформации дендритов.

Авторы нашли и способ остановить раннюю нейропатию и восстановить функцию дендритов, «подстегнув» экспрессию гена фактора CrebA (Cyclic-AMP response element binding protein A: элемент ответа цАМФ, связывающего белок А). Этот фактор «обходит» токсичность патологического белка и нормализует количество аутпостов Гольджи в дендритах.

По мнению авторов, их работа поможет созданию новых терапевтических мишеней для лечения полиглутаминовых болезней.

Текст: Алексей Паевский

Golgi Outpost Synthesis Impaired by Toxic Polyglutamine Proteins Contributes to Dendritic Pathology in Neurons

Chang Geon Chung, Min Jee Kwon, Michael D. Ehlers, Daehee Hwang, Sung Bae Lee et al. Сеll Reports Volume 20, Issue 2, p356–369, 11 July 2017

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2017.06.059

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.