«Машины по утилизации белков» ломаются, попадая в вязкие сгустки
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии