Международная группа исследователей показала, как спермин – органическое соединение, которое присутствует во всех клетках нашего тела – может помочь в борьбе с болезнями Альцгеймере и Паркинсона.
Исследователи обнаружили, что спермин помогает иммунной системе организма устранять накопления амилоидных белков, повреждающих нейронные связи. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
С увеличением продолжительности жизни увеличивается и риск нейродегеративных заболеваний. Ранее проведенные работы показали, что спермин, который представляет собой естественную для организма молекулу, играет ключевую роль в конденсации белков и различных клеточных процессах, а также, как выяснилось, может помочь в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями. Несмотря на эту разносторонность, механизмы действия спермина остаются слабо изученными.
В нынешней работе исследовалось влияние спермина на тау-белок, аномальное «поведение» которого может становиться причиной болезни Альцгеймера, а также на α-синуклеин, накопление которого играет ключевую роль при болезни Паркинсона. Используя биофизические методы, включая малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (SAXS) и ЯМР, авторы проанализировали процессы конденсации белков в присутствии спермина. Действуя как молекулярный клей, спермин управляет конденсацией (сворачиванием) белков и влияет на подвижность конденсата.
Исследователи предполагают, что спермин играет центральную стабилизирующую роль в поддержании конденсатов в жидком состоянии в течение длительного периода. Это свойство позволяет субклеточным системам распознавать конденсаты и реагировать на них до того, как они перейдут в твердое, низкоэнергетическое состояние.
В предложенной модели работы спермина предполагается динамическое взаимодействие с процессами клеточной аутофагии, где жидкообразные конденсаты распознаются и выводятся аутофагосомами. Однако, как только эти конденсаты созревают в твердообразные фибриллы, они становятся устойчивыми к аутофагическому выведению, способствуя патологии, наблюдаемой при нейродегенеративных заболеваниях.
Текст: Юлия Баимова