Японские ученые разработали молекулу, которая может помочь клеткам избавиться от связанного с болезнью «мусора». Дальнейшие исследования могут привести к лечению нейродегенеративных и метаболических заболеваний, синдрома Дауна и, возможно, заболеваний, связанных со старением, сообщает пресс-служба Университета Тохоку. Результаты работы опубликованы в журнале Molecular Cell.
Клетки обладают естественной способностью регулярно избавляться от ненужных или вышедших из строя белков и органелл. «Чистка» происходит во время процесса, известного как аутофагия: «мусор» помечается соединением под названием убиквитин, а затем разлагается в крошечных клеточных вакуолях. Аутофагия нарушается при некоторых раковых заболеваниях, нейродегенеративных и метаболических заболеваниях, поэтому ученые работают над созданием лекарств, которые могут регулировать этот процесс. При этом детально процесс аутофагии не изучен: например, не известно, как как клетка понимает, какие компоненты следует помечать убиквитином.
Ранее Хироказу Аримото (Hirokazu Arimoto), химик-биолог из Университета Тохоку, и его коллеги обнаружили, что аутофагия запускается в ответ на вторжение бактерий стрептококков, когда они помечены гуанином (азотистое основание, которое входит в состав нуклеинов кислот). Исследователи задались вопросом, можно ли запустить аутофагию против других клеточных компонентов, помеченных гуанином.
Поиски ответа на этот вопрос привели к разработке молекулы, которую ученые назвали AUTAC. AUTAC состоит из гуанина, прикрепленного к «боеголовке», которую можно менять в зависимости от мишени. В своем эксперименте авторы создали молекулу, нацеленную на белок на митохондриальной мембране. Митохондриальная дисфункция вызывает некоторые симптомы, которые часто наблюдается при синдроме Дауна, включая сердечные заболевания, потерю слуха и деменцию. Также нарушение функции митохондрий вызывает несколько заболеваний, связанных со старением.
AUTAC успешно нацелилась на фрагментированные митохондрии в клетках, взятых у человека с синдромом Дауна. Молекула ускорила не только их удаление, но и образование новых, нормально функционирующих митохондрий.
[Иллюстрация: TOHOKU UNIVERSITY]
