Наука Каждый День (21 января 2010) — Ученые в университете Герцога Медицинский центр нашли некоторые составы, которые улучшают способность ячейки должным образом "свернуть" белки и могли привести к многообещающим наркотикам для дегенеративных болезней нерва, включая болезнь Хантингтона, Болезнь Альцгеймера и Болезнь Паркинсона.
- Нервная система
- Исследование Паркинсона
- Человеческая Биология
- Болезнь Хантингтона
- Беспорядки и Синдромы
- Травма головного мозга
- Белок шока высокой температуры
- Болезнь Хантингтона
- Крахмалистый
- Сенсорный нейрон
Белки Misfolded в нервных клетках (нейроны) являются общим фактором во всех этих болезнях. Команда Герцога идентифицировала много новых химикатов, которые активизируют основной регулятор, чтобы увеличить поставку "молекул" компаньонки белка, которые помогают свернуть белки должным образом.
Ученые далее исследовали одну из молекул кандидата, чтобы активизировать основной регулятор проявления гена компаньонки, Фактор Шока Высокой температуры 1 (HSF1), учиться, будет ли это работать в образцовых системах болезни Хантингтона, разрушительной нейродегенеративной болезни белка misfolding.
Они были в состоянии показать, что молекула стимулировала компаньонок белка в ячейках и в системе животных. Повреждение ранне-государственных нейронов крысы было намного ниже в ячейках, предварительно относился с активатором HSF1, и повреждением нейронов плодовых мушек, у которых был Хантингтон - как беспорядок, был также очень уменьшен.
Предыдущие исследования предположили, что подъем изобилия компаньонок белка эффективен при рассмотрении ячейки и моделей животных Хантингтона и Болезни Паркинсона. Эта работа обеспечивает новый подход, чтобы обратиться к первопричине этих болезней - белок misfolding. Более ранние попытки использовали шок высокой температуры и другие подходы, которые подчеркивают нервную клетку, чтобы произвести более молекулы компаньонки, но по стоимости повреждения ячейки, чтобы спасти его.
"Преимущество нашего экрана состоит в том, что он идентифицирует молекулы, которые могут поднять уровни компаньонок, не вызывая клеточное напряжение, и это не запрещает ключевую компаньонку белка по имени Hsp90, который необходим для ячеек, чтобы обычно функционировать," сказал старший автор Деннис Дж. Тил, доктор философии, Профессор Биологии Фармакологии и Рака. "Мы нашли творческий способ идентифицировать новые молекулы, которые могут активизировать естественную машину сворачивания белка тела."
Исследование было издано в проблеме онлайн 19 января Биологии PLoS.
Победите автора Даниэля Нифа, доктора философии, говорит, что они использовали генетически измененные дрожжи, чтобы найти составы, которые могли бы помочь развитию компаньонки. Ученые взяли дрожжи с удаленным HSF1 (основной регулятор) ген и вставили связанный человеческий ген HSF1. Они дрожжи, однако, все еще не были в состоянии активизировать человеческий HSF1 самостоятельно, и в действительности, умерли. Они нуждались в дополнительной молекуле, чтобы заставить человеческий HSF1 стать активным.
Команды помещают эти "гуманизированные дрожжи" в колодцы и начали проверять составы, которые обеспечат недостающее звено. В нескольких из колодцев, если состав работал, дрожжи начали умножаться. "Из более чем 12 000 составов, проверенных от химических библиотек, работали приблизительно 50 составов," сказал Ниф. Команда решила исследовать один из этих составов (HSF1A) в дальнейших экспериментах.
"Гуманизированные основанные на дрожжах результаты экранирования в нашем исследовании обеспечивают способ идентифицировать новые классы маленьких молекул, достаточно маленьких, чтобы проникнуть через гематоэнцефалический барьер, чтобы работать в нейронах, в мухах так же как в людях," сказал Тил. "Эти маленькие молекулы могут быть эффективными методами лечения в нейродегенеративных болезнях, вызванных белком конформационные беспорядки, такие как Хантингтон, Алжеимер и Болезнь Паркинсона."
Ученые нашли, что HSF1A мог стимулировать больше компаньонок белка и уменьшить белок misfolding. Они показали, что добавление небольшого количества HSF1A к развивающимся нейронам крысы держало белки расторгнутыми всюду по ячейке, вместо того, чтобы нанести удар явно как пестрые области (как замечено под микроскопами).
"Мы увеличивали жизнеспособность ячеек к четырем или пяти разам, предварительно рассматривая их с этой молекулой," сказал Ниф. "Иначе, ячейки умерли бы."
Они использовали плодовых мушек с болезнью Хантингтона для экспериментов, чтобы доказать, что принцип будет работать в животном. Добавление HSF1A к пище мухи произвело более молекулы компаньонки в их нейронах. Это предполагает, что молекула могла поехать из живота мухи в его обращение и пересечь барьер к мозгу мухи.
В ключевом эксперименте, мухи болезни Хантингтона, полученные или их обычная пища или пища плюс HSF1A. Те с невылеченной пищей развивали глаза с умирающими нейронами фоторецептора и недостатком в нормальном красном цвете. Те, которые съели HSF1A, продолжали иметь глаза нормального цвета, указывая, что ремонт имел место, только при еде пищи laced с многообещающим составом.
Мишель Тюрски, теперь со Стэнфордским университетом, был соавтором исследования. Работа была поддержана грантами от Национальных Институтов Здоровья.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных университетом Герцога Медицинский центр, через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
