• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
5 мая
Михаил Орлов
524

«Машины по утилизации белков» ломаются, попадая в вязкие сгустки

5.8

Протеасомы — крупные внутриклеточные комплексы, с помощью которых клетка избавляется от ненужных белков. Оказывается, фрагмент TDP-43 (белка, участвующего в развитии нейродегенеративных расстройств) способен образовывать вязкий гель, в котором застревают и потому перестают работать протеасомы. Ученые полагают, что это вносит вклад в развитие нейродегенеративного процесса, то есть массовую гибель нейронов.

Модель протеасомы
Модель протеасомы / © free3d

Нейродегенерации — целая группа заболеваний нервной системы, которые постепенно и зачастую незаметно убивают нервные клетки. Самой распространенной нейродегенерацией считают болезнь Альцгеймера, вызывающую нарушения памяти и когнитивных процессов, однако в действительности таких болезней довольно много. Сюда относятся, скажем, фронтотемпоральная деменция, недавно выделенная особая нейродегенерация LATE-NC и боковой амиотрофический склероз (БАС). Стоит отметить, что БАС поражает не головной мозг, а двигательные нейроны спинного — это заболевание получило известность во многом потому, что им страдал Стивен Хокинг.

Установить причины гибели нервных клеток при нейродегенерации не всегда просто, однако огромные усилия исследователей уже позволили многое узнать. Например, в патогенезе всех перечисленных выше болезней в той или иной мере участвует белок TDP-43 (TARDP).

TDP-43 связывает ДНК, о чем исследователям было известно довольно давно. Помимо этого, его молекулы склонны образовывать фибриллы, то есть длинные прочные волокна. А из новой публикации немецких ученых следует, что небольшие фрагменты белка TDP-43 к тому же способны формировать вязкие, напоминающие гель сгустки. Самым интересным оказалось то, что в этой «молекулярной трясине» из TDP-43 застревают и оттого приходят в негодность работающие протеасомы.

Протеасомы — крупные молекулярные машины, предназначенные для утилизации ненужных белковых молекул. При этом для того, чтобы некоторый белок попал в протеасому и подвергся ферментативному расщеплению, он должен сперва получить «метку смерти» — остаток убиквитина. Этот процесс ученые называют убиквитинированием.

Визуализация данных криоэлектронной микроскопии (синим показаны протеасомы, красным — сгустки TDP-43, желтым — рибосомы) / © Riemenschneider et a.

Однако увязшие в «жиже» из TDP-43 протеасомы уже не могут устранять нежелательные белки — скажем, имеющие неправильную форму или отработавшие свой ресурс. Исследователи полагают, что вывод протеасом из строя этим белком — один из важных механизмов развития нейродегенеративных расстройств.

Известно, что определенные мутации в кодирующем TDP-43 гене усиливают его способность нарушать «утилизацию» белков и работу протеасом. В частности, такой эффект вызывают все мутации TDP-43, которые связаны с боковым амиотрофическим склерозом.

Чтобы разобраться с этими сложными молекулярными механизмами, ученые использовали флуоресцентные метки и метод криоэлектронной микроскопии (Cryo-EM). По его названию нетрудно догадаться, что он предусматривает глубокую заморозку образца. Действительно, очень низкая температура позволяет проводить исследования в более «естественной» для молекул среде и избежать использование органических растворителей, красителей и тому подобного. В итоге наблюдаемая картина максимально приближена к тому, что происходит в реальной клетке, а разрешение позволяет хорошо различать отдельные атомы.

Новое открытие опубликовано в журнале EMBO Reports и может стать важным вкладом в понимание механизмов нейродегенеративных болезней, а также возможных способов их лечения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Вчера, 16:09
Сергей Янкин

При помощи численного моделирования электромагнитных, механических и акустических процессов компания Tectonic Audio Labs создала современный динамик со сбалансированным излучателем (технология balanced mode radiator, или BMR). Динамик был использован в гарнитуре виртуальной реальности (VR) для корпорации Valve и теперь считается золотым стандартом для VR-аудио.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: