Als toksisk proteinstudie åpner ny dør for narkotikaforskning


Als toksisk proteinstudie åpner ny dør for narkotikaforskning

En ny studie gir den første bevisbaserte beskrivelsen av en type proteinklump antatt å spille en viktig rolle i ALS, eller Lou Gehrigs sykdom, ved å drepe nervecellene som styrer bevegelsen.

Forskerne fant trimer av tett bundet SOD1 protein var dødelige mot motorneuronlignende celler, mens ikke-klumpete SOD1-proteiner ikke var.

Skriver i Prosedyrene ved det nasjonale vitenskapsakademiet Teamet fra University of North Carolina på Chapel Hill forklarer også hvordan deres er det første beviset på at proteinklumpene er giftige mot motorneuroner - typen av nerveceller som dør hos pasienter med ALS.

Seniorforfatter Nikolay Dokholyan, professor i biokjemi og biofysikk, sier:

"Denne studien er et stort gjennombrudd fordi det kaster lys over opprinnelsen til motorneurondød og kan være svært viktig for narkotikaforskning."

Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er en gruppe sykdommer som gradvis ødelegger motorneuroner - nervecellene som styrer muskelbevegelsen. Det kom først til offentlig oppmerksomhet da den amerikanske baseballspilleren Lou Gehrig døde av sykdommen i 1941.

Pasienter med ALS lider gradvis lammelse og tidlig død når deres motorneuroner dør av og de mister evnen til å bevege seg, snakke, svelge og puste.

Studien gjelder en delmengde av ALS som rammer rundt 1-2% av pasientene. Pasienter i denne typen ALS har variasjoner i et protein som kalles SOD1. Forskerne merker imidlertid at giftige SOD1-proteinklubber også kan dannes hos pasienter uten den muterte formen.

I studien fant teamet SOD1 først inn i klumper av tre proteinmolekyler, eller "trimerer". Når de testet dem, fant de at trimerne kunne drepe lab-voksne celler som ligner på motorneuroner.

Ustabilitet av SOD1-klumper kan forklare toksisitet

Første forfatter Dr. Elizabeth Proctor, som jobbet på studiet som en kandidatstudent i prof.dokholyanas laboratorium, sier at funnet om SOD1 trimerer er viktig, for før dette visste ingen nøyaktig hvilke toksiske interaksjoner som var ansvarlige for å drepe motorneuroner i ALS. Hun legger til:

"Å vite hva disse trimerne ser ut, kan vi prøve å designe stoffer som hindrer dem i å danne eller sekvestre dem før de kan gjøre skade. Vi er veldig glade for mulighetene."

  • Mer enn 12.000 mennesker i USA har en bestemt diagnose av ALS
  • Siden oppdagelsen i 1993 at mutasjoner i SOD1 er knyttet til ALS, er over et dusin flere mutasjoner blitt identifisert
  • Det blir stadig tydeligere at en rekke cellulære defekter kan føre til motorisk neuron degenerasjon i ALS.

Finn ut mer om ALS

Hint om SOD1-klumper i ALS dukket opp tidlig på 1990-tallet, men fordi klumpene som antas å være giftige, er ustabile og desintegrerer raskt, har det vært svært vanskelig å studere dem.

Nå tror forskerne at det er ustabilitet i SOD1-klumper som gjør dem giftige. Dr. Proctor sier dette er hva som gjør dem mer reaktive med deler av cellen at de ikke skal påvirke.

Studien er den første som viser hva disse flyktige klumpene av SOD1 protein ser ut, og dermed hvordan de kan påvirke nervecellene.

Teamet kombinerte datamodellering og levende celleforsøk for å gjøre oppdagelsen sin. De utviklet en tilpasset algoritme for å kartlegge trimmerstrukturen til SOD1 og deretter utviklet metoder for å teste dens effekt på motorneuronlignende celler som ble dyrket i laboratoriet.

Ved hjelp av disse metodene fant de at SOD1 protein tett bundet som trimerer var dødelig mot motorneuronlignende celler, mens ikke-klumpet SOD1-protein ikke var.

Teamet ønsker nå å finne ut hva som holder trimerene sammen, da dette kan være viktig for å utvikle stoffer for å bryte dem opp eller stoppe dem som danner i utgangspunktet.

De tror funnene kan også være viktige for forskning på andre nevrodegenerative sykdommer som Parkinsons og Alzheimers. Prof. Dokholyan konkluderer med:

Det vi har funnet her, synes å bekrefte det som allerede er kjent om Alzheimer, og hvis vi kan finne ut mer om hva som skjer her, kan vi potensielt åpne opp et rammeverk for å kunne forstå røttene til andre neurodegenerative sykdommer."

Studien følger en annen som Medical-Diag.com Lærte om tidligere i år hvor forskere oppdaget en ny måte at ALS dreper nerveceller. Den oppdagelsen angår et annet protein kalt FUS som spiller en nøkkelrolle i transport av essensielle proteinbyggematerialer til celler i hjernen og ryggmargen.

164th Knowledge Seekers Workshop 2017 03 23. Subtitles. (Video Medisinsk Og Faglig 2021).

§ Problemer På Medisin: Sykdom