Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего проследили в лабораторных условиях цепь биохимических реакций, которые приводят к клеточной смерти при развитии болезни Паркинсона.
В работе исследователи использовали клеточные линии человеческих стволовых клеток, а также мышиные модели, чтобы проверить, как на развитие болезни Паркинсона влияет реакция S-нитрозилирования. Этот процесс подразумевает присоединение нитрозил-радикала NO к аминокислоте цистеину — одному из строительных блоков белков.
S-нитрозилирование играет ключевую роль в клеточной смерти при болезни Паркинсона из-за белка PINK1, выяснили ученые. Этот белок отвечает за утилизацию митохондрий — «энергетических станций» клетки, когда те выходят из строя. Это особенно важно для нервных клеток, которые используют много энергии. После S-нитролзилирования нарушается трехмерная структура PINK1 и, как следствие, функция: «испорченный» PINK1 не может привлечь белок паркин, необходимый для уничтожения «плохих» митохондрий.
Ранее было показано, что к нарушению третичной структуры PINK1 также приводят мутации в соответствующем гене. Это подчеркивает значимость как генетики, так и окружающей среды при развитии нейродегенеративных заболеваний на примере болезни Паркинсона.
В норме S-нитрозилирование не должно затрагивать белок PINK1, однако при значительном повышении концентрации реактивного азота в клетках — нитрозативном стрессе, он «набрасывается» на PINK1 и другие белки. Среди возможных причин этого состояния ученые называют воздействие пестицидов и других токсинов и даже загрязнение воздуха.
Поскольку S-нитрозилирование происходит на ранних стадиях развития болезни Паркинсона, авторы исследования надеются, что, ингибируя эту реакцию, можно будет предотвратить смерть нервных клеток и сохранить функции мозга.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Cell Reports.
Болезнь Паркинсона — неврологическое расстройство, частота которого растет быстрее всех на сегодняшний день. Проанализировав тенденцию, ученые из США и Нидерландов предупредили о грядущей «пандемии». Подробнее об этом читайте в материале «Чердака».