Свернувшиеся белки могут восстанавливать прежнюю форму
Клетки дрожжей иногда может полностью исправить результат неправильного сворачивания белка и его слипания, которое обычно сопровождает такое заболевание, как болезнь Альцгеймера, согласно данным недавно проведённого исследования от университета Аризоны. Это открытие противоречит идее, согласно которой прионные белки, чья форма была изменена, не имеют возможностей восстановления. Как говорит Триша Серио, профессор и заведующий кафедрой молекулярной и клеточной биологии, раньше считалось, что, когда эти агрегаты возникают, клетки не могут избавиться от них, но оказалось, что это не так.
Прионы представляют собой белки, которые меняют свою форму, что побуждает их соседей также изменяться. Новая форма выглядит как грозди, кластеры белков. Агрегаты, называемые амилоидами, связаны с заболеваниями Альцгеймера, Хантингтона и Паркинсона. Для дрожжей, имеющих скопления амилоида, ситуация не является фатальной. Серио и ее ученики подвергали амилоидосодержащие клетки пекарских дрожжей подогреву до 104 F (40 C), до температуры, которая бы соответствовала высокой лихорадке у человека. В этих условиях клетки дают стрессовую реакцию, которая помогает белкам принять снова первоначальную форму.
В связи с данным открытием существует предположение, что искусственно вызывая ответные реакции на стресс, можно в один прекрасный день далеко продвинуться в разработке методов лечения заболеваний, связанных с неправильно сворачиванием белков прионов. Для исполнения своих функций внутри клеток белки должны принять конкретные формы. Клетки имеют механизмы контроля качества, которые обычно удерживают белки от неправильного сворачивания. Тем не менее, в результате некоторых экологических стрессов, эти механизмы нарушаются и белки образуют амилоиды.
Клетки дрожжей размножаются путем почкования. Внутри материнской клетки выстраивается перегородка, и гораздо меньшая часть в результате деления становится дочерней клеткой, которая отделяется, а затем растет. Исследователи позволили выяснить, что в клетках теплонапряженных дрожжей, на этапе, когда происходит формирование дочерней клетки, материнская часть сохраняет большинство белков теплового шока, особенно HSP-104. Материнские клетки в конечном итоге сами «излечивали» себя от амилоида Sup35, а дочерние были не способны на это. Степень отверждения коррелирует с концентрацией HSP-104 в клетке, и чем выше температура, тем больше становилась HSP-104. При этом Серио и ее коллеги обнаружили, что только лишь индуцирование в клетках высокого уровня HSP-104 само по себе не способствует изменению формы амилоидного белка. Очевидно, что белки теплового шока как-то связаны с этим, но пока не ясно как.
Сам тип амилоидообразующих белков не плох, по мнению ведущего автора исследования. Вполне возможно, что данная форма хороша при определенных условиях окружающей среды, в то время как не агрегирующая форма больше подходит для других обстоятельств. Даже у людей амилоидные формы белка выполняют важные функции. Они связаны с процессом пигментации кожи и хранением гормонов. Теперь исследователи хотят выяснить, что необходимо для очищения клетки от амилоидов. Эти знания будут полезны для разработки лекарственной терапии людей, страдающих заболеваниями, которые связаны с амилоидообразованием.
Прионы представляют собой белки, которые меняют свою форму, что побуждает их соседей также изменяться. Новая форма выглядит как грозди, кластеры белков. Агрегаты, называемые амилоидами, связаны с заболеваниями Альцгеймера, Хантингтона и Паркинсона. Для дрожжей, имеющих скопления амилоида, ситуация не является фатальной. Серио и ее ученики подвергали амилоидосодержащие клетки пекарских дрожжей подогреву до 104 F (40 C), до температуры, которая бы соответствовала высокой лихорадке у человека. В этих условиях клетки дают стрессовую реакцию, которая помогает белкам принять снова первоначальную форму.
В связи с данным открытием существует предположение, что искусственно вызывая ответные реакции на стресс, можно в один прекрасный день далеко продвинуться в разработке методов лечения заболеваний, связанных с неправильно сворачиванием белков прионов. Для исполнения своих функций внутри клеток белки должны принять конкретные формы. Клетки имеют механизмы контроля качества, которые обычно удерживают белки от неправильного сворачивания. Тем не менее, в результате некоторых экологических стрессов, эти механизмы нарушаются и белки образуют амилоиды.
Клетки дрожжей размножаются путем почкования. Внутри материнской клетки выстраивается перегородка, и гораздо меньшая часть в результате деления становится дочерней клеткой, которая отделяется, а затем растет. Исследователи позволили выяснить, что в клетках теплонапряженных дрожжей, на этапе, когда происходит формирование дочерней клетки, материнская часть сохраняет большинство белков теплового шока, особенно HSP-104. Материнские клетки в конечном итоге сами «излечивали» себя от амилоида Sup35, а дочерние были не способны на это. Степень отверждения коррелирует с концентрацией HSP-104 в клетке, и чем выше температура, тем больше становилась HSP-104. При этом Серио и ее коллеги обнаружили, что только лишь индуцирование в клетках высокого уровня HSP-104 само по себе не способствует изменению формы амилоидного белка. Очевидно, что белки теплового шока как-то связаны с этим, но пока не ясно как.
Сам тип амилоидообразующих белков не плох, по мнению ведущего автора исследования. Вполне возможно, что данная форма хороша при определенных условиях окружающей среды, в то время как не агрегирующая форма больше подходит для других обстоятельств. Даже у людей амилоидные формы белка выполняют важные функции. Они связаны с процессом пигментации кожи и хранением гормонов. Теперь исследователи хотят выяснить, что необходимо для очищения клетки от амилоидов. Эти знания будут полезны для разработки лекарственной терапии людей, страдающих заболеваниями, которые связаны с амилоидообразованием.
Дата публикации: 14.12.2014.
Добавить комментарий