Команда ученых из Университета Дрексела обнаружила новый механизм регуляции мозга, который играет решающую роль в производстве надлежащих белков, поддерживающих оптимальное здоровье мозга. Неисправность этого механизма может быть ранней причиной болезни Альцгеймера.
«Способность мозга постоянно адаптироваться к новым стимулам и формировать новые воспоминания обусловлена универсальностью клеток мозга. Эти клетки обладают способностью генерировать различные функциональные версии одного и того же белка посредством процесса, известного как альтернативный сплайсинг РНК», — сообщают эксперты.
Команда, возглавляемая Аканкшей Бхатнагар, аспирантом, и Фелис Элефант, доктором философии, профессором, которые являются исследователями биологии в Колледже искусств и наук Дрекселя, является первой, кто раскрыл роль фермента Tip60 в связывании с определенными РНК в мозге, чтобы контролировать, как они соединяются.
Новая функция Tip60 является важной частью головоломки мозга, которая приближает нас на один шаг к пониманию общей картины, лежащей в основе болезни Альцгеймера.
Исследователи предполагают, что эта функция особенно важна, потому что такой сплайсинг РНК в конечном итоге генерирует разнообразие белков, необходимое для обучения и памяти, и большая часть РНК, с которой связывается Tip60, кодируется генами, вовлеченными в прогрессирование болезни Альцгеймера.
Исследование Drexel, проведенное лабораторией Элефанта в 2018 году, показало, что восстановление фермента Tip60 привело к балансировке ферментов в мозге и обратило вспять симптомы в модельной системе болезни Альцгеймера.
Основываясь на этом исследовании, Элефант, Бхатнагар и их команда, чьи результаты были опубликованы в журнале Neuroscience, обнаружили, что Tip60 не просто регулирует активацию генов для образования РНК, он также регулирует способ сращивания РНК для получения различных вариантов белка, что, как было показано, способствует обращению симптомов болезни Альцгеймера вспять.
Восстановление истощенного количества Tip60 в моделях болезни Альцгеймера не только спасает активацию генов, но и частично защищает от нарушений сплайсинга — демонстрируя, что фермент Tip60 может быть лекарственной мишенью для защиты от двух разных процессов, которые идут наперекосяк при болезни Альцгеймера.
“РНК необходима для кодирования, декодирования, регуляции и экспрессии генов, — сказал Аканкша Бхатнагар. — В мозге Альцгеймера не только отключено производство РНК, но и неправильный способ сборки РНК для генерации белков. Это важнейший элемент головоломки болезни Альцгеймера, который открыл новые двери для понимания причин заболевания”.
По словам команды, эти результаты могут привести к важным разработкам в области разработки лекарств и лечения болезни Альцгеймера.