Ученые из лаборатории фармакогенетики депрессий Института цитологии и генетики (ИЦиГ) Сибирского отделения РАН исследовали мутации мозга, приводящие к возникновению психических расстройств. Для определения поврежденных участков мозга предлагается использовать железо и марганец.
Некоторые серьезные наследственные болезни, включая психические, возникают из-за мутаций, которые мешают белкам мозга правильно сворачиваться в нужную трехмерную форму. Один из способов лечения таких болезней — это использование специальных молекул-помощников, называемых фармакологическими шаперонами. Они могут прикрепляться к неправильно свернутым белкам, помогать им принять правильную форму и снова начать выполнять свои функции.
Ученые РАН впервые выяснили, что ионы железа и марганца могут укреплять триптофангидроксилазу 2 (TPH2) — важный фермент, участвующий в производстве серотонина в мозге. Сейчас исследователи изучают, как именно эти ионы помогают ферменту. Ученые полагают, что железо и марганец, скорее всего, не подойдут для прямого лечения психических расстройств, связанных с проблемами в гене, отвечающем за триптофангидроксилазу 2. Однако их исследование поможет определить, какие участки этого белка можно «атаковать» с помощью других фармакологических шаперонов, чтобы восстановить его нормальную работу.
Ученые выбрали для исследования именно TPH2 не просто так. Во-первых, специалисты ИЦиГ считаются одними из лучших в мире по изучению этого фермента. Во-вторых, известно, что некоторые мутации могут нарушить форму TPH2, из-за чего она хуже работает.
Мутации, снижающие функциональную активность белков, участвующих в нейрокоммуникации, могут приводить к разным последствиям: либо нокаут, отсутствие активного белка, что случается довольно редко, либо замена аминокислот нарушает пространственную структуру белка. В итоге он живет меньше, быстрее разрушается и в организме его постоянно не хватает. Мы ищем соединения, которые способны взаимодействовать с мутантной молекулой и восстанавливать ее пространственную структуру. Общие закономерности взаимодействия подобных соединений с белком все еще неизвестны.
Сейчас исследователям нужно подробно разобраться, как именно ионы марганца и железа помогают TPH2. Они планируют провести эксперименты с искусственно созданными белками, а затем создать компьютерную модель.
Результаты исследования опубликованы сразу в двух научных журналах — «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины» и Neurochemical Journal.
Ранее Наука Mail сообщала о том, как ученые научились «слышать» внутренний голос человека.
