Команда фахівців з університету Арізони протягом майже 10 років вивчала взаємодію двох білків, задіяних в патогенезі синдрому Дауна і хвороби Альцгеймера.
Кальціневрін (CN) – ключовий регулятор ряду біологічних процесів, без яких неможливий нормальний розвиток людини. Інгібування функцій цього білка відіграє критичну роль у розвитку синдрому Дауна, хромосомного порушення, що характеризується додатковою 21-ю хромосомою. Уже майже 20 років відомо, що інший білок, RCAN1, пригнічує кальціневрін для підтримки балансу в організмі. Оскільки RCAN1 кодується геном 21 хромосоми, у пацієнтів з синдромом Дауна підвищені рівні RCAN1, що призводить до надмірного пригнічення CN.
При цьому у багатьох людей з синдромом Дауна діагностують хворобу Альцгеймера вже до 40 років, а майже три чверті пацієнтів з синдромом Дауна до 60 років страждають від деменції – і білок RCAN1 також гіперактивний при цьому нейродегенеративному захворюванні.
Таким чином, дисбаланс у взаємодіях між CN і RCAN1 згубно впливає на функції мозку, але було невідомо, як саме RCAN1 регулює CN. У минулому технологічні обмеження не дозволяли дослідникам визначити точну фізичну взаємодію між двома такими білками. Оскільки структура білка визначає його функцію, вчені вирішили проводити дослідження за допомогою нового підходу – комбінації кристалографії і ядерно-магнітно-резонансної спектроскопії. Так їм вдалося отримати «молекулярну картину» двох білків, що дозволило зрозуміти механізм, за допомогою якого RCAN1 пригнічує CN.
Нова гібридна технологія дозволила з’ясувати, що RCAN1 пригнічує CN, порушуючи його здатність передавати сигнали іншим білкам і блокуючи певні ділянки на його поверхні. Інгібуючи активність CN двома різними способами, RCAN1 перешкоджає тому, щоб CN підтримував правильний розвиток організму і когнітивну функцію. Ця взаємодія також допомагає пояснити, як підвищена активність RCAN1 сприяє розвитку синдрому Дауна та хвороби Альцгеймера.
За допомогою цієї нової інформації дослідники тепер зможуть розробити препарати таргетної терапії, що коригуватимуть незбалансовану взаємодію між RCAN1 і CN.
Джерело: Medical Xpress
