Виявлено новий білок, пов'язаний з раннім початком деменції

Більшість нейродегенеративних захворювань, включаючи деменції, пов’язані з агрегацією білків у нитки, які називаються амілоїдами. У більшості з цих захворювань дослідники ідентифікували білки, які агрегують, що дозволяє їм виявляти ці білки для діагностичних тестів і лікування.

Але приблизно в 10% випадків лобно-скроневої деменції вчені ще не ідентифікували білок — шахрай. Тепер вчені точно визначили агреговані структури білка TAF15 у цих випадках.

Лобно-скронева деменція виникає внаслідок дегенерації лобової та скроневої часток мозку, які контролюють емоції, особистість та поведінку, а також мову та розуміння слів. Вона, як правило, починається в молодшому віці, ніж хвороба Альцгеймера, часто діагностується у людей віком від 45 до 65 років, хоча вона також може вражати людей молодшого та старшого віку.

У статті, опублікованій в журналі Nature, дослідження під керівництвом вчених з лабораторії молекулярної біології Ради медичних досліджень (MRC) у Кембриджі, Великобританія, виявили агреговані структури білка, які можуть стати мішенню для майбутньої розробки діагностичних тестів. і лікування.

Рекомендуємо долучатись до Neurology Thursday.

Доктор Бенджамін Ріскелді-Фалкон, який керував дослідженням у Лабораторії молекулярної біології MRC, сказав: «Це відкриття змінює наше розуміння молекулярної основи лобно-скроневої деменції. Це рідкісне відкриття нового представника невеликої групи білків. відомо, що вони накопичуються при нейродегенеративних захворюваннях.

«Тепер, коли ми визначили ключовий білок і його структуру, ми можемо почати націлювати його для діагностики та терапії цього типу лобно-скроневої деменції, подібно до стратегій, які вже розробляються для націлювання на агрегати бета-амілоїдних і тау-білків, які охарактеризують хворобу Альцгеймера».

Вчені використовували передову кріоелектронну мікроскопію (кріо-ЕМ), щоб досліджувати білкові агрегати з мозку чотирьох людей, які мали цей тип лобно-скроневої деменції, за атомарної роздільної здатності. Пожертвуваний мозок ідентифікували Таммарін Лешлі з Інституту неврології Квін-сквер Університетського коледжу Лондона та Бернардіно Гетті з Медичної школи Університету Індіани.

У цьому типі деменції вчені довгий час вважали, що білок під назвою FUS агрегує, ґрунтуючись на схожості з іншими нейродегенеративними захворюваннями.

Використовуючи кріо-ЕМ, дослідники з Лабораторії молекулярної біології MRC змогли визначити, що білкові агрегати кожного мозку мають однакову атомну структуру. Дивно, але білок не був FUS — це був інший білок під назвою TAF15.

Доктор Стефан Теттер, також з Лабораторії молекулярної біології MRC, який є першим автором статті, сказав: «Це несподіваний результат, тому що до цього дослідження не було відомо, що TAF15 утворює амілоїдні нитки при нейродегенеративних захворюваннях і не має структур. Cryo-EM ширше трансформує наше розуміння молекулярної патології деменції та нейродегенеративних захворювань, надаючи нам розуміння, яке виходить за межі можливостей попередніх технологій».

Доктор Рискелді-Фалкон додав: «Технічна проблема виконання кріо-ЕМ означала, що ми змогли поглянути на мозок лише чотирьох людей. Однак тепер, коли ми знаємо ключовий білок і його структуру, у нас є потенціал для розробки інструменти для скринінгу цих аномальних білкових агрегатів у сотнях зразків пацієнтів, щоб перевірити, наскільки вони поширені».

Лобно-скронева деменція та захворювання моторних нейронів

Деякі люди з лобно-скроневою деменцією також мають захворювання моторних нейронів, стан, при якому люди поступово втрачають контроль над своїми м’язами. У цьому дослідженні двоє людей, які пожертвували свій мозок, мали ознаки обох захворювань. Для цих людей дослідники ідентифікували однакову агреговану структуру TAF15 в областях мозку, пов’язаних із захворюванням рухових нейронів.

Доктор Рискелді-Фалкон сказав: «Наявність тих самих агрегатів TAF15 у двох осіб, які мали лобно-скроневу деменцію та ознаки захворювання моторних нейронів, підвищує ймовірність того, що TAF15 може сприяти обом захворюванням. Зараз ми вивчаємо, чи присутній аномальний агрегований TAF15 у люди, які мають захворювання моторних нейронів за відсутності лобно-скроневої деменції».

Доктор Шарлотта Дуркін, голова ради молекулярної та клітинної медицини Ради медичних досліджень, сказала: «Десятиліття провідних світових досліджень у Лабораторії молекулярної біології MRC принесли прорив у кріоелектронній мікроскопії, що принесло доктору Річарду Хендерсону Нобелівську премію у 2017 році».

«Це останнє дослідження, що ідентифікує білок, пов’язаний з типом лобно-скроневої деменції, продовжує успіх MRC LMB у з’ясуванні білкових структур, пов’язаних з деменцією, за допомогою cryoEM, що включає першу структуру для ключового білка деменції тау. Знаючи приналежність і основну структуру цих ниток у цій рідкісній формі деменції з раннім початком життєво важливо розробити ранні діагностичні тести та ліки для боротьби з їх утворенням».

ДЖЕРЕЛО: https://medicalxpress.com