Ученые обнаружили клеточную мембранную «смесь», связанную с болезнью Паркинсона
Исследователи Университета Джонса Хопкинса сообщили, что в процессе работы с лабораторными клетками мозга человека им удалось обнаружить связь между одной из наиболее распространенных генетических мутаций в болезни Паркинсона и образованием жирных бляшек в мозге, которые, как считается, способствуют разрушению моторных нейронов.
Мутация происходит в гене, который содержит код для GBA1, фермента, который метаболизирует в клетке молекулы жира, которые стоят большинство мембран клеток мозга. Исследователи полагают, что изменения в смеси жирных молекул заставляют фрагменты белка «слипаться» в мозге, образуя «мертвые зоны», известные как тельца Леви, которые могут отрицательно влиять на движение, обучение и поведение.
Краткое изложение работы опубликовано 8 января в Трудах Национальной академии наук.
«Мы считаем, что данное исследование дает нам лучшее представление о влиянии мутации GBA1 и ее роли в развитии болезни Паркинсона», – говорит Хан Сок Ко, адъюнкт-профессор неврологии Университета Джона Хопкинса, Института медицины клеточной инженерии.
Согласно Ko, тельца Леви созданы из белков, известных как α-синуклеины. В здоровых клетках одиночные α-синуклеиновые белки объединяются еще с тремя в группы, называемые тетрамерами. При болезни Паркинсона одиночные α-синуклеины «слипаются» в клеточных мембранах, что предотвращает налаживание взаимосвязи нейронов.
Клеточная мембрана подобна мозаике, где жирные молекулы действуют как цемент, содержащий белки. В здоровых клетках GBA1 гарантирует «смешивание цемента» должным образом. Когда GBA1 мутирует, этот процесс идет вразрез, состав клеточной мембраны меняется, определяя местоположение тетрамеров α-синуклеина, как полагает команда ученых.
Эксперты изучили эффекты удаления GBA1 в лабораторных клетках нейронов человека с использованием CRISPR-Cas9, технологии редактирования генов, чтобы проверить данную теорию.
Исследователи обнаружили, что удаление GBA1 приводит к увеличению уровня молекул глюкозилцерамидомы. Когда уровень глюкозилцерамида повышается, количество стабильных тетрамеров α-синуклеина падает. Ученые считают, что повышение уровня глюкозилцерамида дестабилизируют клеточную мембранную смесь и провоцируют «выход» α-синуклеина из тетрацикла.
В будущем эксперты намерены дополнительно исследовать влияние белка GBA1 на образование α-синуклеиновых тетрамеров и общего состояния нейронов.
Мутация происходит в гене, который содержит код для GBA1, фермента, который метаболизирует в клетке молекулы жира, которые стоят большинство мембран клеток мозга. Исследователи полагают, что изменения в смеси жирных молекул заставляют фрагменты белка «слипаться» в мозге, образуя «мертвые зоны», известные как тельца Леви, которые могут отрицательно влиять на движение, обучение и поведение.
Краткое изложение работы опубликовано 8 января в Трудах Национальной академии наук.
«Мы считаем, что данное исследование дает нам лучшее представление о влиянии мутации GBA1 и ее роли в развитии болезни Паркинсона», – говорит Хан Сок Ко, адъюнкт-профессор неврологии Университета Джона Хопкинса, Института медицины клеточной инженерии.
Согласно Ko, тельца Леви созданы из белков, известных как α-синуклеины. В здоровых клетках одиночные α-синуклеиновые белки объединяются еще с тремя в группы, называемые тетрамерами. При болезни Паркинсона одиночные α-синуклеины «слипаются» в клеточных мембранах, что предотвращает налаживание взаимосвязи нейронов.
Клеточная мембрана подобна мозаике, где жирные молекулы действуют как цемент, содержащий белки. В здоровых клетках GBA1 гарантирует «смешивание цемента» должным образом. Когда GBA1 мутирует, этот процесс идет вразрез, состав клеточной мембраны меняется, определяя местоположение тетрамеров α-синуклеина, как полагает команда ученых.
Эксперты изучили эффекты удаления GBA1 в лабораторных клетках нейронов человека с использованием CRISPR-Cas9, технологии редактирования генов, чтобы проверить данную теорию.
Исследователи обнаружили, что удаление GBA1 приводит к увеличению уровня молекул глюкозилцерамидомы. Когда уровень глюкозилцерамида повышается, количество стабильных тетрамеров α-синуклеина падает. Ученые считают, что повышение уровня глюкозилцерамида дестабилизируют клеточную мембранную смесь и провоцируют «выход» α-синуклеина из тетрацикла.
В будущем эксперты намерены дополнительно исследовать влияние белка GBA1 на образование α-синуклеиновых тетрамеров и общего состояния нейронов.
