Teadlased leiavad spetsiaalse molekuli, mis aitab võidelda Alzheimeri ja Parkinsoni tõvega
Harvardi meditsiinikooli teadlased on avastanud molekuli, mis aitab inimrakkudel vabaneda Alzheimeri tõve ja muude neurodegeneratiivsete vaevustega seotud valesti kokku pandud, moondunud valkudest.
Sellel uuringul võib olla kaugeleulatuv mõju ravimite väljatöötamisele, et ravida lisaks neurodegeneratiivsetele haigustele ka muid haigusi, mis on seotud halbade valkude kuhjumisega.
Rakud loovad ja viskavad valke pidevalt, see protsess sõltub väärtuslikust tasakaalust uute valkude loomise kiiruse ja kahjustatud valkude hävitamise kiiruse vahel.
Valkude hävitamine on osa sellest keerukast süsteemist ja valgud märgistatakse prügina, märgistades neid väikese molekuliga, mida nimetatakse ubikvitiiniks.
Ubiquitin kinnitub nende märgistatud valkude külge, moodustades sageli pikad ahelad. Seejärel raku proteiiniprügikast, proteasoom, tunneb need ubikvitineeritud valgud ära ja lagundab.
Kui see peenhäälestatud süsteem rikub, hakkavad kahjustunud või valesti kokku pandud valgud rakku kogunema ja võivad muutuda mürgiseks. Selle valesti kokku pandud valkude kogunemisega on seotud mitmeid vaevusi, sealhulgas Alzheimeri, Parkinsoni ja Creutzfeldti – Jakobi haigused.
Harvardi meditsiinikooli teadlaste rakubioloogia professor Daniel Finley ja rakubioloogia dotsent Randall Kingi juhitud uurimisrühm soovis paremini mõista, mis põhjustab selle süsteemi talitlushäireid. Niisiis lihvisid nad ensüümi nimega Usp14.
Uurimise käigus avastasid teadlased, et Usp14, aktiveerituna, lõhub ubikvitiini ahela. See aeglustab proteasoomi võimet rakku halbadest valkudest vabastada. Kui see juhtub, loob rakk uusi valke kiiremini kui vanadest vabanedes, mis põhjustab moondunud valkude kogunemist.
Teadlased kavatsesid uurida, kas nad leiaksid siis molekuli, mis blokeeris Usp14 - selektiivse inhibiitori -, mis võimaldaks proteosoomil oma tööd vabalt teha.
Selle selektiivse inhibiitori leidmiseks lõi järeldoktor Byung-Hoon Lee ainulaadse sõelumisprotsessi HMS-i keemia- ja rakubioloogiainstituudi-Longwoodi sõeluuringute rajatise abiga.
Lee sõelus 63 000 ühendit, otsides molekule, mis pärssisid ainult Usp14 ja võisid hõlpsasti rakku imbuda. Tugevaim kandidaat oli väike molekul, mille nad nimetasid IU1.
Teine järeldoktor Min Min Jae Lee ja tema töökaaslased panid IU1 tööle nii inimese kui ka hiire rakukultuurides. Nad leidsid, et IU1 inhibeeris Usp14, võimaldades samal ajal ka proteasoomil halbadest valkudest kiiremini lahti saada. Nii et IU1 lisamine rakkudele suurendas tegelikult proteasoomi aktiivsust.
Kuigi teadlased üritavad endiselt välja selgitada, kuidas IU1 töötab, näib, et molekul pidurdab Usp14 võimet ubikvitiini ahelat kärpida.
Kui teadlased saavad rohkem teada moondunud valkude ja inimese haiguste seosest, on huvi proteasoomi vastu suurenenud. Kuigi suur osa sellest fookusest on olnud viisidel, kuidas aeglustada proteasoomide aktiivsust, võib ravimil olla ainulaadne eelis, mis pigem proteasoomi aktiivsust tugevdab kui takistab, ütles Finley.
"Kui võtate tüüpilise kultuuris kasvava raku ja tapate selle Usp14 aktiivsuse, jätkub rakk edukalt," ütles Finley. "Kui tapate selle proteasoomi, siis see sureks kohe."
Sellel uuringul võib olla kaugeleulatuv mõju ravimite väljatöötamisele, et ravida mitte ainult neurodegeneratiivseid haigusi, vaid ka muid haigusi, mis on seotud valesti kokku pandud valkude kuhjumisega, ütles King.
Allikas: Harvardi meditsiinikool
