Нове дослідження дослідників Єльського університету пропонує важливі підказки щодо генетичних причин хвороби Паркінсона, важкого та невиліковного рухового розладу.
Незважаючи на те, що розвиток хвороби Паркінсона тісно пов’язаний з варіантами принаймні 20 різних генів, вчені все ще досліджують, як саме вони викликають важкий і невиліковний руховий розлад, яким страждає близько 1 мільйона людей тільки в США.
Дослідники Єльського університету щойно завершили нові дослідження, які пропонують важливі підказки. У двох нових дослідницьких роботах вчені дають уявлення про функцію білка під назвою VPS13C, одного з молекулярних підозрюваних, що лежать в основі хвороби Паркінсона, хвороби, яка характеризується неконтрольованими рухами, включаючи тремор, скутість і втрату рівноваги.
«До Рима веде багато доріг; так само є багато доріг, що ведуть до хвороби Паркінсона», — сказав П’єтро де Каміллі, професор неврології імені Джона Клінгенштейна та професор клітинної біології в Єльському університеті та дослідник Медичного інституту Говарда Г’юза. «Лабораторії Єльського університету прогресують у з’ясуванні деяких із цих шляхів».
Де Каміллі є старшим автором двох нових статей, які були опубліковані в Журнал клітинної біології та Праці Національної академії наук (PNAS).
Попередні дослідження показали, що мутації гена VPS13C викликають рідкісні випадки спадкової хвороби Паркінсона або підвищений ризик захворювання. Щоб краще зрозуміти чому, Де Каміллі та Карін Рейніш, професор клітинної біології та молекулярної біофізики та біохімії Девіда В. Воллеса, дослідили механізми, за допомогою яких ці мутації призводять до дисфункції на клітинному рівні.
У 2018 році вони повідомили, що VPS13C утворює міст між двома субклітинними органелами — ендоплазматичним ретикулумом і лізосомою. Ендоплазматичний ретикулум - це органела, яка регулює синтез більшості фосфоліпідів, жирових молекул, необхідних для побудови клітинних мембран. Лізосома діє як травна система клітини. Вони також показали, що VPS13C може транспортувати ліпіди, припускаючи, що він може утворювати канал для руху ліпідів між цими двома органелами.
Одна з нових газет (Журнал клітинної біології) з лабораторії Де Каміллі демонструє, що відсутність VPS13C впливає на ліпідний склад і властивості лізосом. Крім того, вони виявили, що в клітинній лінії людини ці збурення активують вроджений імунітет. Така активація, якщо вона відбувається в тканинах головного мозку, може спровокувати нейрозапалення, процес, причетний до хвороби Паркінсона в кількох останніх дослідженнях.
Другий документ (Праці Національної академії наук) з лабораторії Де Каміллі використовує найсучасніші методи кріоелектронної томографії, щоб виявити архітектуру цього білка в його природному середовищі, підтримуючи мостову модель транспорту ліпідів. Цзюнь Лю, професор мікробного патогенезу в Єльському університеті, є співавтором цього дослідження.
Розуміння цих дрібнозернистих молекулярних деталей буде мати вирішальне значення для розуміння принаймні однієї з доріг, що ведуть до хвороби Паркінсона, і може допомогти визначити терапевтичні цілі для запобігання або уповільнення захворювання, кажуть дослідники.
Список використаної літератури:
«ER-lysosome lipid transfer protein VPS13C/PARK23 prevents aberrant mtDNA-dependent signaling STING» William Hancock-Cerutti, Zheng Wu, Peng Xu, Narayana Yadavalli, Marianna Leonzino, Arun Kumar Tharkeshwar, Shawn M. Ferguson, Gerald S. Shadel та П'єтро де Каміллі, 3 червня 2022 р. Журнал клітинної біології.
DOI: 10.1083/jcb.202106046
«In situ архітектура ліпідного транспортного білка VPS13C на контактах мембрани ER–лізосома» Шуджун Цай, Юмей Ву, Андрес Гільєн-Самандер, Вільям Хенкок-Черутті, Джун Лю та П’єтро Де Каміллі, 13 липня 2022 р., Праці Національної академії наук.
DOI: 10.1073 / pnas.2203769119
Вільям Хенкок-Черутті з Єльського університету є провідним автором статті, опублікованої в Journal of Cell biology, а Шуджун Цай є провідним автором статті, опублікованої в PNAS.
