Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойЗдоровьеЦепная реакция: как сверхреактивный синтез белка приводит к когнитивным расстройствам

Цепная реакция: как сверхреактивный синтез белка приводит к когнитивным расстройствам

- Advertisement -

 

Исследователи из RIKEN обнаружили связь между синтезом белка и нарушениями развития нервной системы, обнаружив, что чрезмерно активный процесс контроля качества при производстве белка может подавлять рост нейронов и коммуникацию, что приводит к когнитивной дисфункции. Это открывает потенциальные новые пути для лечения таких расстройств.

Чрезмерная реакция, когда синтез белка останавливается, может привести к нарушениям развития нервной системы у мышей.

Связь между контролем качества при синтезе белка в клетках и неврологическими расстройствами впервые была установлена ​​исследователями RIKEN. Это открытие может помочь в разработке новых методов лечения таких когнитивных расстройств.

Сложные молекулярные фабрики внутри клеток, рибосомы преобразуют генетический код в белковые молекулы. Этот белковый синтез протекает скачкообразно, а иногда и полностью прекращается.

Когда это происходит, запускается важный процесс контроля качества, который разрушает неполные белковые нити, которые в противном случае могли бы повредить клетки. Эта операция очистки известна как контроль качества, связанный с рибосомами (RQC).

В последнее время появились некоторые данные, свидетельствующие о том, что нарушение работы RQC приводит к различным мозговым расстройствам, но никто не знал, как это происходит.

«Предыдущие исследования предполагали, что дисфункция RQC может привести к нейродегенеративным расстройствам», — говорит Мотомаса Танака из Центра исследований мозга RIKEN. «Поэтому нас действительно интересует, что происходит в нейронах, но большинство исследований до сих пор были сосредоточены на культивируемых клеточных линиях или дрожжевых клетках, а не на нейронах».

Теперь Рио Эндо, Танака и их коллеги обнаружили, что удаление ключевого гена в RQC в нейронах мышей приводит к дефектам развития нейронов.

В частности, команда обнаружила, что у мышей, у которых отсутствует фермент, известный как LTN1, были более высокие уровни двух сигнальных молекул: TTC3 и UFMylation. «Количество белка TTC3 увеличилось более чем в десять раз», — отмечает Танака. «Это было действительно удивительно, так как это перебор».

Эти сигнальные молекулы служат для отключения трансляции генетического материала в белки — положительный эффект. Но они заходят слишком далеко и тормозят рост нейритов — отростков нейронов, которые образуют связи с другими нейронами. Считается, что именно это торможение нейритов приводит к проблемам в нейронах.

«Сверхэкспрессия TTC3 определенно помогает остановить трансляцию, и это хорошо», — говорит Танака. «Но в то же время он также сдерживает расширение нейритов, уменьшая связь между нейронами. Вероятно, это является причиной когнитивной дисфункции».

Танаке нравится, что это создает еще более ужасную ситуацию из-за чрезмерной компенсации исходной проблемы гиперактивной иммунной системы, которая может вызвать серьезные состояния, такие как хроническое воспаление и аллергия.

Открытие может помочь в разработке новых методов лечения. «Мы думаем, что некоторые терапевтические стратегии, нацеленные на TTC3 или сигнальные факторы освещения, также могут быть интересны в будущем», — говорит Танака.

Теперь команда намерена изучить взаимосвязь между накоплением сигнальной дисфункции и нарушениями работы головного мозга человека.

Ссылка: «Нарушение регуляции контроля качества, связанного с рибосомами, вызывает когнитивные расстройства из-за избыточного накопления TTC3», авторы Ре Эндо, Йи-Кай Чен, Джон Берк, Норико Такашима, Наян Сурьяванши, Кельвин К. Хуи, Тацухико Миядзаки и Мотомаса Танака, 14 марта. , Труды Национальной академии наук .

DOI: 10.1073/pnas.2211522120

 

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме