Ученые из отдела фосфорилирования и убиквитилирования белков Университета Данди обнаружили новый химический посредник, который имеет решающее значение для защиты мозга от болезни Паркинсона.
Исследовательская группа под руководством доктора Миратула Мукита ранее обнаружила, что мутации в двух генах – PINK1 и Parkin – приводят к болезни Паркинсона.
Теперь они сделали совершенно неожиданное открытие о том, как взаимодействуют два гена, что, по их словам, может открыть новые захватывающие возможности для исследований болезни Паркинсона и предложить новые лекарственные мишени. Результаты их исследований опубликованы в Biochemical Journal.
"Понимание фундаментальных механизмов того, как клетки мозга умирают при болезни Паркинсона, вероятно, откроет новое понимание того, как лечить это прогрессирующее заболевание," – сказал д-р Мукит, старший научный сотрудник Wellcome Trust и невролог-консультант отделения фосфорилирования и убиквитилирования белков MRC в Данди.
"Наше предыдущее исследование выявило ключевой путь с участием генов PINK1 и Паркина, который, будучи нарушен мутациями, приводил к болезни Паркинсона. Однако мы все еще не понимали молекулярных деталей того, как этот путь контролировался.
"Наша новая работа предполагает, что химический мессенджер, называемый фосфоубиквитином, является защитным и не может быть создан у пациентов с болезнью Паркинсона с генетическими мутациями в PINK1. Это делает клетки мозга уязвимыми для стресса и может вызвать гибель клеток."
Команда доктора Мукита уже обнаружила, что гены PINK1 и Parkin кодируют важные ферменты, защищающие клетки мозга. У пациентов с мутациями в PINK1 и Parkin защитные эффекты этих ферментов теряются, а клетки мозга, контролирующие движение, повреждаются, что приводит к болезни Паркинсона.
Предыдущая работа показала, что фермент PINK1 защищает выживание клеток мозга, включая паркин, но как это произошло, было неизвестно и само по себе составляло важную область исследований.
Теперь они выяснили, как взаимодействуют два гена. Они обнаружили, что роль фермента PINK1 заключается в создании новой молекулы химического посредника, называемой «фосфоубиквитин».
Их исследования показывают, что фосфоубиквитин затем напрямую включает фермент Паркина.
"Данные предполагают, что молекулы фосфоубиквитина будут играть решающую роль в защите клеток мозга и, следовательно, пациентов от развития болезни Паркинсона," сказал д-р Мукит.
"Это исследование открывает новые захватывающие возможности для будущих исследований, которые включают изучение того, являются ли низкие уровни молекулы фосфоубиквитина общей чертой и причиной болезни Паркинсона. Новые данные также предполагают, что возможно разработать препараты для лучшего лечения болезни Паркинсона, которые могут включать фермент Паркин, имитируя фосфоубиквитин."
Профессор Дарио Алесси, директор отделения MRC в Данди и соавтор исследования, добавил:, "Теперь, когда мы определили этот новый химический посредник, важно определить его роль у пациентов с болезнью Паркинсона. Несмотря на то, что требуется дополнительная работа, наши результаты показывают, что разработка лекарств, отражающих фосфоубиквитин, может представлять захватывающий подход к разработке срочно необходимой новой терапии для пациентов с болезнью Паркинсона."
Клэр Бейл, менеджер по коммуникациям в компании Parkinson’s UK, сказала:, "Это захватывающее исследование выявило «недостающее звено» между двумя ключевыми белками, которые, как известно, играют важную роль при болезни Паркинсона.
"В течение некоторого времени мы знали, что белки PINK1 и Parkin работают вместе, чтобы защитить драгоценные клетки мозга, которые теряются при болезни Паркинсона, но мы не были уверены, как.
"Это новое исследование впервые показало, что PINK1 производит жизненно важный химический посредник, называемый «фосфоубиквитин», который необходим для включения защитных эффектов Паркина.
"Это открытие открывает совершенно новые возможности для разработки методов лечения, которые могут устранить первопричины гибели клеток мозга и в конечном итоге приблизить нас к излечению от болезни Паркинсона."
Дэвид Карлинг, заместитель председателя редакционной коллегии биохимического журнала, сказал:, "Исследование доктора Мукита и его коллег обеспечивает прорыв в понимании того, как два белка, которые, как ранее было показано, играют важную роль в болезни Паркинсона, взаимодействуют друг с другом. Эта новая работа открывает ряд возможностей для дальнейших исследований и поможет в определении лекарств, направленных на борьбу с этой разрушительной болезнью. Мы рады опубликовать это интересное исследование в Biochemical Journal."