Неправильно свернутые белки могут вызывать различные нейродегенеративные заболевания, такие как спиноцеребеллярная атаксия (SCA) или болезнь Хантингтона, которые характеризуются прогрессирующей потерей нейронов в головном мозге. Исследователи из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC) Берлин-Бух, Германия, вместе со своими коллегами из Парижского университета Дидро, Париж, Франция, идентифицировали 21 белок, который специфически связывается с белком под названием атаксин-1. Двенадцать из этих белков усиливают неправильную укладку атаксина-1 и, таким образом, способствуют образованию вредных структур белковых агрегатов, тогда как девять из них предотвращают неправильную укладку.
Белки функционируют должным образом только тогда, когда цепи аминокислот, из которых они построены, складываются правильно. Неправильно свернутые белки могут быть токсичными для клеток и собираться в нерастворимые агрегаты вместе с другими белками. Атаксин-1, белок, который сейчас исследовали, очень склонен к неправильной укладке из-за наследственных дефектов генов, которые вызывают нейродегенеративные заболевания. Причина этого в том, что аминокислота глутамин очень часто повторяется в аминокислотной цепи атаксина-1 – чем больше глутамина, тем токсичнее белок. Около 40 повторов глутамина считаются токсичными для клеток.
Теперь, доктор. Спирос Петракис, доктор. Мигель Андраде, профессор Эрих Ванкер и его коллеги идентифицировали 21 белок, который в основном взаимодействует с атаксином-1 и влияет на его укладку или неправильную укладку. Двенадцать из этих белков усиливают токсичность атаксина-1 для нервных клеток, тогда как девять идентифицированных белков снижают его токсичность.
Кроме того, исследователи обнаружили общую особенность в структуре этих белков, которая усиливает токсичность и агрегацию. Это особая структура, которую ученые называют "спиральный домен" потому что он напоминает двойную закрученную спираль или спираль. По-видимому, эта структура способствует агрегации, потому что белки, которые взаимодействуют с атаксином-1 и имеют этот домен, усиливают токсический эффект мутированного атаксина-1. Как сказали исследователи, эта структура может быть потенциальной мишенью для терапии: "Тщательный анализ молекулярных деталей может помочь найти лекарства, подавляющие токсические процессы."