A Yale-i kutatók új kutatása fontos támpontokat kínál a Parkinson-kór, egy súlyos és gyógyíthatatlan motorikus rendellenesség genetikai okaira.
Bár a Parkinson-kór kialakulását szorosan összefüggenek legalább 20 különböző gén variánsaival, a tudósok még mindig azt vizsgálják, hogyan okozzák pontosan azt a súlyos és gyógyíthatatlan motoros rendellenességet, amely csak az Egyesült Államokban körülbelül 1 millió embert sújt.
A Yale kutatói nemrég fejezték be az új tanulmányokat, amelyek fontos támpontokat kínálnak. Két új kutatási cikkben a tudósok betekintést nyújtanak a VPS13C nevű fehérje működésébe, amely a Parkinson-kór hátterében álló molekuláris feltételezések egyike, egy olyan betegség, amelyet ellenőrizhetetlen mozgások jellemeznek, beleértve a remegést, a merevséget és az egyensúlyvesztést.
„Rómába sok út vezet; hasonlóképpen sok út vezet a Parkinson-kórhoz” – mondta Pietro De Camilli, John Klingenstein idegtudományi professzor és sejtbiológia professzor a Yale-en, valamint a Howard Hughes Medical Institute kutatója. "A Yale-i laboratóriumok haladást értek el ezen utak némelyikének tisztázása felé."
De Camilli a vezető szerzője a két új tanulmánynak, amelyek megjelentek a Sejtbiológiai Közlöny és a Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Korábbi kutatások kimutatták, hogy a VPS13C gén mutációi ritka esetekben örökletes Parkinson-kórt vagy a betegség fokozott kockázatát okozzák. Hogy jobban megértsék, miért, De Camilli és Karin Reinisch, David W. Wallace sejtbiológia és molekuláris biofizika és biokémia professzora megvizsgálta azokat a mechanizmusokat, amelyek révén ezek a mutációk sejtszintű diszfunkcióhoz vezetnek.
2018-ban beszámoltak arról, hogy a VPS13C hidat képez két szubcelluláris organellum – az endoplazmatikus retikulum és a lizoszóma – között. Az endoplazmatikus retikulum az az organellum, amely szabályozza a legtöbb foszfolipid, zsírmolekula szintézisét, amelyek nélkülözhetetlenek a sejtmembránok felépítéséhez. A lizoszóma a sejt emésztőrendszereként működik. Azt is kimutatták, hogy a VPS13C képes lipideket szállítani, ami arra utal, hogy csatornát képezhet a lipidforgalom számára e két organellum között.
Az egyik új lap (Sejtbiológiai Közlöny) De Camilli laboratóriumából kimutatta, hogy a VPS13C hiánya befolyásolja a lizoszómák lipidösszetételét és tulajdonságait. Ezenkívül azt találták, hogy egy emberi sejtvonalban ezek a perturbációk a veleszületett immunitást aktiválják. Az ilyen aktiválás, ha az agyszövetben fordul elő, ideggyulladást váltana ki, amely folyamat több közelmúltbeli tanulmányban is szerepet játszik a Parkinson-kórban.
A második papír (A Nemzeti Tudományos Akadémia eljárása) a De Camilli laboratóriumából a legmodernebb krioelektrontomográfiás technikákat alkalmaz, hogy feltárja e fehérje felépítését natív környezetében, amely támogatja a lipidtranszport hídmodelljét. Jun Liu, a Yale-i mikrobiális patogenezis professzora a tanulmány társszerzője.
A kutatók szerint ezeknek a finomszemcsés molekuláris részleteknek a megértése kulcsfontosságú lesz a Parkinson-kórhoz vezető út legalább egyikének megértéséhez, és segíthet azonosítani a terápiás célpontokat a betegség megelőzésére vagy lassítására.
Referenciák:
William Hancock-Cerutti, Zheng Wu, Peng Xu, Narayana Yadavalli, Marianna Leonzino, Arun Kumar Tharkeshwar, Shawn M. Ferguson, Gerald S. Shadel és a „VPS13C/PARK23 ER-lizoszóma lipidtranszfer protein megakadályozza az aberráns mtDNS-függő STING jelátvitelt” Pietro De Camilli, 3. június 2022. Sejtbiológiai Közlöny.
DOI: 10.1083/jcb.202106046
Shujun Cai, Yumei Wu, Andrés Guillén-Samander, William Hancock-Cerutti, Jun Liu és Pietro De Camilli: „A VPS13C lipidtranszport fehérje in situ architektúrája az ER-lizoszóma membrán érintkezésénél”, 13. július 2022. A Nemzeti Tudományos Akadémia eljárása.
DOI: 10.1073 / pnas.2203769119
A yale-i William Hancock-Cerutti a Journal of Cell biology folyóiratban megjelenő cikk vezető szerzője, Shujun Cai pedig a PNAS-ban megjelent cikk vezető szerzője.
