Неисправная система транспортировки клеток

Пунктиром по краям ядер нейронных клеток являются белковые комплексы, которые действуют как пограничные агенты, тщательно контролируя РНК и белки, которые перемещаются в командный центр клетки и выходят из нее. Нарушения на границе, такие как неправильный поток определенных белков, могут вызвать проблемы для клетки и могут лежать в основе болезни Альцгеймера и других неврологических состояний.

Дефекты в белковых структурах

Исследователи ранее связывали дефекты в белковых структурах, называемых ядерными порами, со старением, боковым склерозом амиотрофических и другими неврологическими заболеваниями. Но новое исследование демонстрирует, что поражение ядерных пор, наблюдаемое в болезни Альцгеймера, вероятно, является основной целью заболевания, а не неспецифическим дефектом. Прошлые исследования показали, что нарушение ядерных пор связано с движущимися тау-белками от микротрубочек в аксонах нейронов до цитоплазмы. Сжатие тау-белков уже давно связано болезнью Альцгеймера. Ученые хотели понять, как именно тау участвует в повреждении нейронных клеток. Команда ученых изучила покраску и визуализацию различных белков в мозге человека с болезнью и без нее, а также у мышей, экспрессирующих мутантный человеческий белок. Было обнаружено, что белки непосредственно взаимодействуют с Nup98, строительным блоком ядерных пористых комплексов. В больных мозгах некоторые Nup98, как представляется, неправильно направляются в цитоплазму. Кроме того, были проведены эксперименты в культивируемых клетках, в которых Nup98 был помещен в клеточную цитоплазму, показав, что он помог улучшить агрегацию тау.

Механизм токсичности белков

Самая лучшая часть исследования заключается в том, что ученые, возможно, нашли механизм токсичности для тау-белков. Белки, похоже, выводят Nup98 из комплекса ядерных пор, нарушая его работу, а затем Nup98 помогает заполнить тау, что приводит к гибели клеток. Тау-агрегаты, по-видимому, меняют нуклеоцитоплазматический транспорт. Взаимодействие с Nup98 было основным механизмом этого эффекта. Многие белковые агрегаты нарушают движение между ядром и цитоплазмой, но не все механизмы хорошо поняты, а другие могут работать при болезни Альцгеймера. Важным вопросом, на который еще предстоит ответить, является вопрос о том, будет ли взаимодействие связанных с заболеванием белков с Nup98 особенно важным для инициирования патогенеза. Также будет интересно выяснить, взаимодействуют ли другие связанные с болезнью белки с компонентами комплекса ядерных пор. Тем не менее, новое исследование предполагает, что препараты, снижающие агрегацию белка или предотвращающие взаимодействие тау-агрегатов с нуклеопоринами, могут принести некоторую пользу в лечении болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний.