Хотя развитие болезни Паркинсона тесно связано с вариантами по крайней мере 20 различных генов, ученые все еще изучают, как именно они вызывают тяжелое и неизлечимое двигательное расстройство, которым страдают около 1 миллиона человек только в США.
Исследователи из Йельского университета только что завершили новые исследования, которые дают важные подсказки. В двух новых исследовательских работах ученые дают представление о функции белка под названием VPS13C, одного из молекулярных подозреваемых, лежащих в основе болезни Паркинсона, болезни, характеризующейся неконтролируемыми движениями, включая тремор, скованность и потерю равновесия.
«Есть много дорог в Рим; точно так же есть много дорог, ведущих к болезни Паркинсона», — сказал Пьетро Де Камилли, профессор нейробиологии Джона Клингенштейна и профессор клеточной биологии в Йельском университете и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. «Лаборатории Йельского университета делают успехи в выяснении некоторых из этих путей».
Де Камилли является старшим автором двух новых статей, опубликованных в Journal of Cell Biology and Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) .
Предыдущие исследования показали, что мутации гена VPS13C вызывают редкие случаи наследственной болезни Паркинсона или повышенный риск заболевания. Чтобы лучше понять почему, Де Камилли и Карин Райниш, профессор клеточной биологии и молекулярной биофизики и биохимии Дэвида Уоллеса, исследовали механизмы, с помощью которых эти мутации приводят к дисфункции на клеточном уровне.
В 2018 году они сообщили, что VPS13C образует мостик между двумя субклеточными органеллами — эндоплазматическим ретикулумом и лизосомой. Эндоплазматический ретикулум является органеллой, которая регулирует синтез большинства фосфолипидов, жирных молекул, необходимых для построения клеточных мембран. Лизосома действует как пищеварительная система клетки. Они также показали, что VPS13C может транспортировать липиды, предполагая, что он может формировать канал для транспорта липидов между этими двумя органеллами.
Одна из новых статей ( Journal of Cell Biology ) из лаборатории Де Камилли демонстрирует, что отсутствие VPS13C влияет на липидный состав и свойства лизосом. Более того, они обнаружили, что в клеточной линии человека эти возмущения активируют врожденный иммунитет. Такая активация, если она происходит в тканях головного мозга, вызовет нейровоспаление — процесс, связанный с болезнью Паркинсона несколькими недавними исследованиями.
Во второй статье ( Proceedings of the National Academy of Science ) из лаборатории Де Камилли используются самые современные методы криоэлектронной томографии, чтобы выявить архитектуру этого белка в его естественной среде, поддерживая мостовую модель транспорта липидов. Цзюнь Лю, профессор микробного патогенеза Йельского университета, является соавтором этого исследования.
Исследователи говорят, что понимание этих мелких молекулярных деталей будет иметь решающее значение для понимания по крайней мере одной из дорог, ведущих к болезни Паркинсона, и может помочь определить терапевтические мишени для предотвращения или замедления болезни.