Para ilmuwan telah merevisi mekanisme molekuler penyakit Parkinson

Sinuclein protein yang bertanggung jawab atas pembentukan endapan amiloid pada penyakit Parkinson ada dalam bentuk sehat pada sel sehat, dan untuk membentuk endapan amyloid beracun, pertama-tama harus meninggalkan kompleks protein normal.

Penyakit neurodegeneratif biasanya dikaitkan dengan pembentukan amyloid - simpanan protein yang salah melipat dalam sel saraf. Fungsi molekul protein yang benar sepenuhnya bergantung pada kemasan spasial, atau lipatnya, dan pelanggaran dalam struktur tiga dimensi protein biasanya menyebabkan penyakit dengan tingkat keparahan yang bervariasi. Cara lain untuk meletakkan dapat menyebabkan saling "mencuat bersama" molekul protein dan pembentukan sedimen, untai amyloid, yang pada akhirnya menghancurkan sel.

Dalam kasus penyakit Parkinson, kelompok amyloid pada neuron, yang disebut badan Lewy, sebagian besar terdiri dari protein alfa-sinuclein. Waktu yang cukup lama diyakini bahwa alpha-synuclein ada di neuron sehat dalam bentuk monomer dengan baik larut, tapi melanggar 3D-struktur (misalnya, karena mutasi) dari molekul mulai tak terkendali tak terkendali dan oligomerize - menyatu menjadi kompleks untuk membentuk deposito amiloid.

Periset dari Rumah Sakit Brigham di Boston dan Harvard University School of Medicine mengklaim bahwa semua ini adalah kesalahpahaman abadi. Menurut mereka, di sel sehat tidak ada satu molekul synuclein, namun kompleks besar, yang bagaimanapun sangat mudah larut. Dalam keadaan ini, protein terlindungi dari "self-adhesion" yang tidak terkontrol dan presipitasi.

Bagaimana sinuclein berhasil memimpin komunitas ilmiah begitu lama? Seperti yang penulis tulis di jurnal Nature, para ilmuwan dalam arti bisa disalahkan. Synuclein telah diobati untuk waktu yang lama dengan metode yang sangat kaku: salah satu karakteristiknya adalah ketahanan terhadap denaturasi suhu dan deterjen kimia. Ia tidak mengental dan tidak mengendap bahkan saat mendidih. (Dan apa yang terjadi pada protein selama merebus diketahui semua orang - cukup untuk merebus sebutir telur.) Dalam banyak hal, karena ini, semua orang percaya bahwa di sel hidup itu ada dalam bentuk molekul tunggal yang sangat mudah larut sehingga tidak mudah untuk membuat oligomerisasi dan rontok. Dalam endapan. Untuk alasan teknis semata, lebih mudah mengisolasi dari sel-sel di bawah kondisi yang ketat, dan oleh karena itu selalu diamati dalam bentuk molekul monomer tunggal, karena interaksi antarmolekul dilanggar. Tetapi ketika para ilmuwan mencoba untuk mendapatkan protein ini dari bahan biologis dengan menggunakan metode yang lebih ringan, mereka menemukan bahwa di sel sehat, synuclein ada dalam bentuk tetramer, yaitu empat molekul protein yang saling terhubung.

Penting juga agar peneliti menggunakan sel jaringan darah dan saraf manusia untuk mengisolasi dan mempelajari synuclein, daripada bekerja dengan bakteri untuk menghasilkan protein. Percobaan menunjukkan bahwa protein dalam bentuk tetramer sangat resisten terhadap agregasi dan presipitasi: selama keseluruhan percobaan, yang berlangsung selama 10 hari, tetramer synuclein tidak menunjukkan adanya kecenderungan untuk membentuk amiloid. Sebaliknya, monomer sinuclein dalam beberapa hari mulai membentuk kelompok karakteristik, yang pada akhir percobaan dibentuk menjadi untai amiloid nyata.

Akibatnya, para peneliti menyimpulkan, untuk mengendap, sinuclein pertama-tama harus monomerisasi, untuk meninggalkan kompleks tetramerik. Jadi, perlu mempertimbangkan kembali metode terapi yang biasa digunakan pada penyakit Parkinson. Jika sebelumnya semua upaya diarahkan untuk mencegah polimerisasi sinuclein, maka dalam terang hasil yang diperoleh, perlu bertindak berlawanan: untuk menjaga protein dalam keadaan polimer "sehat" dan mencegah molekul meninggalkan kompleks tetramerik, sehingga mereka tidak mendapat kesempatan untuk secara acak bersatu dan pembentukan endapan amyloid yang terkenal.

[1], [2]