Парадокс неврологических болезней долго ставил исследователей в тупик: вредоносный белок присутствует по всему мозгу, а поражение возникает лишь в отдельных зонах. Теперь появилась убедительная разгадка — ее нашли специалисты Техасского детского неврологического исследовательского института имени Дункана и Медицинского колледжа Бейлора. Результаты опубликованы в журнале Genes & Development.
В фокусе работы — спиноцеребеллярная атаксия 1‑го типа (СЦА1), вызванная мутацией в гене ATAXIN‑1 (ATXN1). Из‑за нее в клетках накапливается дефектный белок ATXN1, повреждающий ткани. При этом особенно страдают мозжечок и ствол головного мозга, хотя сам ген активен во множестве областей мозга и даже в других органах.
Наши результаты показывают, что незначительные различия в относительной распространенности форм CIC и ATXN1 на уровне белков, а также в составе комплексов, которые они образуют, могут приводить к возникновению узкоспециализированных функций и определять региональную уязвимость. Наше исследование позволяет лучше понять природу неврологических заболеваний и открывает новые возможности для их изучения и более эффективного лечения
Разгадка кроется в белке Capicua (CIC), существующем в двух формах — CIC‑Long (CIC‑L) и CIC‑Short (CIC‑S). Оказалось, что CIC‑L преимущественно взаимодействует с ATXN1, а CIC‑S — с родственным белком ataxin‑1‑like (ATXN1L). При этом соотношение этих форм меняется в зависимости от зоны мозга и стадии развития: например, в мозжечке высок уровень CIC, и именно поэтому он особенно чувствителен к сбоям в работе ATXN1.
Подтверждением стали эксперименты на генетически модифицированных мышах. При отсутствии CIC‑S животные сталкивались с тяжелыми нарушениями развития — в том числе с патологиями легких и скоплением жидкости в мозге. Дефицит CIC‑L не угрожал выживанию, но приводил к проблемам с памятью, обучением, двигательной координацией и гиперактивностью.
Таким образом, уязвимость участков мозга определяется не самим фактом присутствия дефектного белка, а локальным балансом белковых форм и их специфическими взаимодействиями. Эти данные дают основу для разработки более прицельных методов терапии, ориентированных на конкретные молекулярные комплексы.
Ранее Наука Mail рассказывала, что найден белок, который помогает болезни Альцгеймера захватывать мозг.