Неправильная транспортировка матричной РНК является виновником нейродегенеративных заболеваний.

By Александр Бойко No comments

Неправильная транспортировка матричной РНК является виновником БАС
Рис.1. МРНК рибосомного белка, частично обращенная нарушенный разрастание аксонов, обнаруженное в нейронах с нокдауном TDP-43. Снижение TDP-43 в нейронах коры головного мозга мышей приводило к нарушению разрастания аксонов, которое было значительно улучшено сверхэкспрессией мРНК отдельных рибосомных белков. Кредит: Национальный центр неврологии и психиатрии.

Как показал текущий кризис COVID-19, сбои, возникающие из-за того, что транспортировка не может осуществляться в обычном режиме, являются общесистемными, затрагивая жизнь людей, компании и мировую экономику. А теперь представьте похожую проблему внутри вашего головного и спинного мозга. Новое исследование, проведенное учеными из Университета Осаки и Национального центра неврологии и психиатрии, сообщает, что два распространенных нейродегенеративных заболевания — БАС, также известный как болезнь Лу Герига, и лобно-височная долевая дегенерация, или ЛВП, — возникают в результате снижения транспорта РНК белком TDP. -43, что в конечном итоге нарушает функцию нейрона.

Поскольку одним из самых больших физиологических изменений как при БАС, так и при ЛВП является исчезновение TDP-43 из ядрышек нейронов, команда сосредоточила свое исследование на выяснении того, что обычно делает TDP-43. Известно, что TDP-43 связывается с РНК, и первый эксперимент команды показал, что в нейронах TDP-43 присоединяется к РНК, которая кодирует части рибосом, которые необходимы для создания белков из кода РНК.

По своей сути транспорт доставляет вещи туда, где они должны быть, в нужное время, будь то люди, товары или молекулы. В теле предметы, отправляемые из одного места в другое, часто являются реакцией на то, что с вами происходит. Например, в ответ на обезвоживание мозг отправляет гормон через кровь в почки, где заставляет воду реабсорбироваться. В клетках, таких как нейроны, ситуация аналогичная, но нет дорог или артерий. Вместо этого многие молекулы добираются до места назначения за счет других молекул.

«Мы обнаружили TDP-43 в аксонах и то, что он связывается с РНК-мессенджером рибосомного белка», — говорит первый автор Сэйити Нагано. «Это было сильной поддержкой идеи о том, что TDP-43 переносит РНК в аксон, где его можно использовать для создания рибосомных белков. Это позволит локальный синтез белков в рибосомах, встроенных в аксоны». Действительно, дальнейшие эксперименты подтвердили эту гипотезу и показали, что при отсутствии TDP-43 рассматриваемая РНК не может транспортироваться к аксону.

Причиной ALS является неправильная транспортировка РНК-мессенджера
Рис. 2 Модель патологии ALS/FTLD, связанной с аномальным отложением TDP-43. Кредит: Национальный центр неврологии и психиатрии.

Но что произойдет, если РНК не может быть транспортирована? Исследователи изучили рост аксонов в культуре, а также в эмбрионах мыши. Они обнаружили, что в обоих случаях расширение и рост аксонов были задержаны, когда TDP-43 отсутствовал. Однако рост можно восстановить, заставив нейроны чрезмерно продуцировать рибосомные белки.

«Теперь, когда мы понимаем роль TDP-43 в транспортировке РНК-мессенджера рибосомного белка, это должно помочь нам в разработке новых стратегий и новых целей для лечения БАС и ЛВП», — говорит соавтор исследования Хидеки Мочизуки. «Наши результаты по обращению вспять замедленного удлинения аксонов у эмбрионов мыши многообещающие, но это только первый шаг».

Статья «TDP ‐ 43 транспортирует мРНК рибосомного белка для регулирования локальной трансляции аксонов в аксонах нейронов», была опубликована в Acta Neuropathologica ./p>

Добавить комментарий