Нещодавно відкрита молекула РНК може обмежувати агрегацію білків і запобігати пошкодженню нейронів

Нейродегенеративні захворювання та роль білкової агрегації

Нейродегенеративні захворювання, такі як хвороба Альцгеймера та деменція, є медичними станами, що супроводжуються прогресуючою втратою нейронів та зниженням функцій мозку. Попередні дослідження виявили зв'язок між цими захворюваннями та накопиченням неправильно згорнутих білків, таких як тау та α-синуклеїн.

Тау — це білок, який міститься переважно в нейронах і зазвичай допомагає стабілізувати структури, що транспортують поживні речовини та молекули всередині нейронів, відомі як мікротрубочки. α-синуклеїн, з іншого боку, є невеликим білком, розташованим на кінчиках нейронів (тобто пресинапсах), який зазвичай допомагає регулювати функцію синаптичних везикул — невеликих мішечків, що вивільняють нейромедіатори через синапси.

Хоча ці білки виконують важливу функцію в здоровому мозку, було виявлено, що їх аномальне агрегування є характерною ознакою декількох нейродегенеративних захворювань. Однак молекулярні процеси, що спричиняють їх накопичення, ще не повністю з'ясовані.

Відкриття FAM151B-DT та її роль у білковому гомеостазі

Дослідники з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі та Каліфорнійського університету нещодавно дослідили роль нещодавно виявленої молекули РНК, яка називається FAM151B-DT, в агрегації білків тау та α-синуклеїну. Їхні висновки, опубліковані в журналі Molecular Psychiatry, свідчать про те, що ця РНК є ключовим регулятором білкового гомеостазу, або, іншими словами, що вона допомагає підтримувати баланс у виробленні та розщепленні білків у мозку.

«Нейродегенеративні захворювання мають спільні риси агрегації білків, а також інші плейотропні ознаки, включаючи зміни в транскрипційних паттернах, нейрозапалення, порушення синаптичної сигналізації, мітохондріальну дисфункцію, окислювальний стрес і порушення механізмів кліренсу, таких як аутофагія», — пишуть Арун Ренганатан, Мігель А. Міная та їхні колеги у своїй статті.

«Однак ключові регулятори цих плейотропних ознак ще не ідентифіковані. Ми використовували транскриптоміку, мас-спектрометрію та біохімічні аналізи, щоб визначити роль нової lncRNA у патофізіології тау».

Дані, отримані із зразків тканин та стовбурових клітин

В рамках свого дослідження Ренганатан і його колеги досліджували стовбурові клітини та зразки тканин, використовуючи широкий спектр генетичних та експериментальних інструментів. Зокрема, вони порівняли рівні білка lncRNA в тканинах мозку, отриманих від осіб, у яких було діагностовано нейродегенеративне захворювання, з рівнями у людей, які не страждали на це захворювання.

«Ми виявили довгу некодуючу РНК (lncRNA), FAM151B-DT, рівень якої знижений у стовбурових клітинах моделі лобово-тім'яної лобарної деменції з включеннями тау (FTLD-tau) та в мозку пацієнтів з FTLD-tau, прогресуючим над'ядерним паралічем, хворобою Альцгеймера та хворобою Паркінсона», — пишуть Ренганатан та його колеги. «Ми показали, що придушення FAM151B-DT in vitro є достатнім для посилення агрегації тау та α-синуклеїну».

Дослідники виростили стовбурові клітини в лабораторії, а потім придушили білок, який вони ідентифікували в цих клітинах. Примітно, що вони виявили, що це посилювало агрегацію білків, пов'язаних з різними нейродегенеративними захворюваннями.

Перегляньте записи:

Механізми взаємодії FAM151B-DT з білками та роль аутофагії

«Щоб почати розуміти механізм, за допомогою якого FAM151B-DT опосередковує агрегацію тау і сприяє розвитку декількох нейродегенеративних захворювань, ми детально охарактеризували цю нову lncRNA і виявили, що FAM151B-DT знаходиться в цитоплазмі, де взаємодіє з тау, α-синуклеїном», — пишуть автори.
«HSC70 та іншими білками, що беруть участь у гомеостазі білків. При придушенні FAM151B-DT блокує аутофагію, що призводить до накопичення тау і α-синуклеїну».

Значення відкриття для лікування нейродегенеративних станів

В цілому, результати цього недавнього дослідження свідчать про те, що молекула РНК FAM151B-DT має ключове значення для балансу білків тау і α-синуклеїну в клітинах. Придушення цієї молекули, здається, спричиняє небажану агрегацію білків, пов'язаних з пошкодженням нейронів і виникненням нейродегенеративних захворювань. Знання, зібрані Ренганатаном і його колегами, можуть поліпшити сучасне розуміння різних нейродегенеративних захворювань. У майбутньому молекула, яку вони ідентифікували, може виявитися перспективною мішенню для раннього лікування цих захворювань або усунення деяких їх симптомів.

«Важливо, що ми виявили, що збільшення експресії FAM151B-DT є достатнім для сприяння автофагічному очищенню фосфорильованих тау та α-синуклеїну та зменшення агрегації тау та α-синуклеїну», — пишуть автори. «Загалом, ці відкриття відкривають шлях для подальшого дослідження FAM151B-DT як перспективної молекулярної мішені для лікування декількох нейродегенеративних захворювань».

ДЖЕРЕЛО: Medical Xpress

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.