Исследователи из Медицинской школы Университета Пенсильвании определили, что хорошо известный химический процесс, называемый ацетилированием, имеет ранее неизвестную связь с одним из биологических процессов, связанных с болезнью Альцгеймера и связанными с ней расстройствами. Результаты опубликованы в последнем выпуске журнала Nature Communications.
Тау – один из основных белков болезни, связанных с набором нейродегенеративных заболеваний. Белки тау экспрессируются в основном в центральной нервной системе, где они помогают в сборке и стабильности микротрубочек, белковых структур, которые являются основой системы связи нервных клеток.
"Ацетилирование было обнаружено только в пораженной ткани головного мозга пациентов с болезнью Альцгеймера или лобно-височной дегенерацией, что позволяет предположить, что оно может играть роль в трансформации тау-белка, связанной с началом и прогрессированием заболевания," говорит старший автор Вирджиния М.-Y. Ли, доктор философии, директор Центра исследований нейродегенеративных заболеваний Пенна. "Это говорит о том, что один тип ацетилирования является потенциальной мишенью для открытия лекарств и разработки биомаркеров для болезни Альцгеймера и связанных с ней таупатий."
Исследователи продемонстрировали, что ацетилирование тау-белка привело к потере одной из его основных функций – способствовать сборке микротрубочек, помимо получения токсической функции, патологической агрегации тау-белка. Масс-спектрометрический анализ выявил специфические сайты ацетилирования в последовательности тау-белка, которые перекрываются с известными последовательностями связывания микротрубочек, поэтому ацетилирование также может играть роль в неправильном связывании тау-белка с микротрубочками.
Как нормальный тау-белок отделяется от микротрубочек с образованием связок, связанных с заболеванием, остается неизвестным. Это исследование показывает, что ацетилирование, скорее всего, является еще одной химической модификацией, связанной с нейродегенеративными расстройствами, которую следует изучить как потенциальный способ обнаружения и борьбы с заболеваниями мозга.
По словам Ли, следующие шаги по развитию этого открытия – проведение фундаментальных исследований механизмов, лежащих в основе этого патологического ацетилирования тау-белка и его роли в нейродегенерации при болезни Альцгеймера и связанных с ней таупатиях. Кроме того, она отметила, что "Нашим наивысшим приоритетом будет поиск способов применения этих результатов для улучшения диагностики и лечения пациентов с болезнью Альцгеймера или лобно-височной дегенерацией."