Шарики протеина, сгруппированного в нейронах, управляющих мышцами, долго были признаком амиотрофического бокового склероза (ALS), смертельное нейродегенеративное заболевание, также обычно известное как болезнь Лу Герига. Теперь, исследование обычно найденного гена мутанта у людей с АЛЬСОМ показывает неожиданное происхождение некоторых из тех липких масс, открытие, которое может предложить разработчикам препарата новую цель лечения.
Расположенный на девятой хромосоме, объясняющей часть ее громоздкого имени, ген C9orf72 имеет что-то вроде заикания. Типичная версия у здоровых людей содержит протяжение ДНК, где вереница шести генетических писем — GGGGCC — повторяется до 25 раз. Ученые недавно нашли, что в значительной доле людей с АЛЬСОМ и frontotemporal деменции (FTD), менее общей неврологической болезни, охарактеризованной языком, памятью и эмоциональными проблемами, это повторение происходит еще много раз; у некоторых людей есть тысячи копий.
Так как эти мутации C9orf72 были обнаружены в 2011, некоторые исследователи размышляли, что повторения прерывают производство нормального протеина гена, служащего некоторым пока еще неизвестная, но жизненная функция в мотонейронах или других клетках головного мозга. Другие выдвинули гипотезу, что мутация порождает большой, деформированный берег РНК, захватывающей на протеинах, таких как TDP-43, обычно помогающие обработать РНК, создавая путаницы протеина, морящие клетку голодом машинного оборудования, это должно функционировать.
Молекулярные биологи в университете Людвига Максимилианса Мюнхен в Германии и Антверпенском университете в Бельгии, однако, задались вопросом, закодировали ли сами генетические заикания для протеинов, ставших запутанными в клетке. Немного ученых рассмотрели это, потому что заикания не содержат «сигнал начала», это позволяет протеинам быть сделанными. Однако, при нескольких других болезнях, вызванных генетическими повторениями, клетке удается произвести протеины из ускоренного гена несмотря на недостаток в этом сигнале. Иногда эти протеины токсичны и в конечном счете убивают клетку.
На основе последовательности ДНК GGGGCC-загруженного C9orf72, замеченного в АЛЬСЕ и пациентов FTD, европейская бригада решила, что, если переведено, ген произведет различные протеины, содержащие канатно-веревочные отходы повторных аминокислот. Названное повторение дипептида (DPR) протеины, эти молекулы обычно не появляются в людях и должны быть подвержены сбору в группу, завершенные ученые. Действительно, когда они начали искать группы протеина DPR в фактических тканях человеческого мозга, они нашли их в ткани от FTD и пациентов АЛЬСА с мутацией C9orf72.
Никакие такие глыбы не обнаружились в мозговой ткани здоровых средств управления или АЛЬСА и пациентов FTD без мутации C9orf72, увеличив вероятность, что мутация произвела их, Дитера Эдбаюра, молекулярного биолога в Людвиге Максимилиансе, и его соавторы сообщают онлайн сегодня в Науке.Таким образом что относительно TDP-43? Протеин, ранее подозреваемый в формировании сотовых путаниц, присутствует в большей части ускоренного нароста протеина в мозгах людей с АЛЬСОМ и FTD; однако, у людей с мутацией C9orf есть отличительная звезда и группы протеина точечной формы, испытывающие недостаток в нем. Бригада Эдбоера нашла, что те необычные группы содержат протеины DPR вместо этого.
Антитело к протеинам, связанным успешно со звездами и точками, и также с маленькими круглыми ядрами протеина в круглом наросте TDP-43, предполагая, что DPR мог быть катализатором для формирования глыбы, Эдбоер, говорит.Новое исследование является «драгоценным камнем», говорит Брайан Трейнор, невропатолог в Национальном Институте Старения в Молитвенном доме, Мэриленд, кто сначала обнаружил мутацию GGGGCC в пациентах АЛЬСА. «Я действительно думаю, что это представляет шаг вперед», говорит он, добавляя, что результаты могли в конечном счете привести к методам лечения, использующим молекулу для преодоления результата гена мутанта.
Дальнейшая проверка результатов необходима, однако, из-за небольшого количества АЛЬСА и пациентов FTD, мозговая ткань которых была изучена, Роберт Боусер предостережений, нейробиолог в Холме Неврологический Институт в Финиксе. Трейнор соглашается и говорит, что существует много тайн все еще, чтобы быть решенными: Например, исследователи теперь должны определить, какой из этих двух протеинов, DPR или TDP-43, стимулирует нейродегенеративным процессом, и как они делают его. «Вам нужны оба?
Каждый является защитным и одно вредное?» он говорит. «Как вся хорошая наука, это приводит нас к большему количеству вопросов».