Новая надежда для людей с болезнью Паркинсона: ученые изучили белок-виновник

Ученые существенно продвинулись в понимании механизма развития болезни Паркинсона: им удалось расшифровать структуру белка PINK1, который играет ключевую роль в этом заболевании. О том, что белок PINK1 связан с болезнью Паркинсона, специалисты знали уже давно, до сих пор оставалось загадкой, как именно этот белок работает и как можно повлиять на него для предотвращения развития болезни. Австралийские исследователи при помощи крио-электронной микроскопии впервые получили изображение PINK1 на поверхности митохондрий — оно поможет ученым узнать больше об этом белке.

Болезнь Паркинсона сопровождается гибелью нейронов и может стать причиной двигательных нарушений

Источник: Unsplash

В здоровом организме PINK1 выполняет жизненно важную функцию: он участвует в утилизации поврежденных клеточных структур. Когда митохондрии, отвечающие за производство энергии, выходят из строя, PINK1 обнаруживает это и закрепляется на их поверхности. Затем он подает сигнал другим белкам, которые помогают удалить дефектные митохондрии, освобождая место для новых, здоровых структур. Однако мутации в PINK1 могут нарушать этот процесс, из-за чего в клетках накапливаются поврежденные митохондрии. В результате клетки, особенно нейроны головного мозга, которые постоянно нуждаются в большом количестве энергии, начинают погибать. Развивается нейродегенерация, характерная для болезни Паркинсона.

Ученые понимали значение PINK1 в механизме заболевания, до сих пор им не было известно, как именно этот белок связывается с митохондриями. Исследование, проведенное учеными из Австралийского института медицинских исследований имени Уолтера и Элизы Холл (WEHI), позволило увидеть, как именно PINK1 взаимодействует с мембраной поврежденных митохондрий, а также выявить белки, формирующие на митохондрии стыковочный участок для PINK1.

«Мы впервые увидели человеческий PINK1 на поверхности поврежденной митохондрии, и выявили целый ряд белков, которые формируют место его прикрепления», — рассказала автор исследования, доктор Сильви Каллегари. «Кроме того, мы смогли выяснить, как мутации, которые встречаются у людей с болезнью Паркинсона, влияют на этот белок».

Белок PINK1 на поверхности митохондрии. Изображение получено при помощи крио-электронной микроскопии

Источник: WEHI

Белки, формирующие место прикрепления PINK1, являются важным недостающим звеном в изучении механизма болезни. Это потенциальные мишени для новых препаратов, которые могли бы активировать PINK1 и восстановить нормальную функцию этого белка.

«Наша работа показывает множество способов, с помощью которых можно повлиять PINK1 и фактически включить его, что может стать настоящим прорывом в лечении людей с болезнью Паркинсона», — отмечает соавтор исследования, профессор Дэвид Командер. «Мы сделали значительный шаг вперед. Невероятно, но нам наконец-то удалось увидеть PINK1 и понять, как он взаимодействует с митохондриями».

Теперь ученые планируют, опираясь на полученные данные, разработать лекарства, которые смогут активировать PINK1 и остановить или, как минимум, замедлить прогрессирование болезни Паркинсона. Появление принципиально новых методов терапии сможет изменить жизнь миллионов людей, страдающих этим заболеванием.

Тем временем ученые моделируют органы для исследования неврологических и психиатрических заболеваний.