Mutacja genu zapewnia ochronę przed chorobą Parkinsona

Dziękuję. Posłuchaj tego artykułu, korzystając z odtwarzacza powyżej. ✖

Jak wynika z nowego badania przeprowadzonego przez Szkołę Gerontologii Leonarda Davisa przy USC, niezidentyfikowana wcześniej mutacja genetyczna w małym białku zapewnia znaczną ochronę przed chorobą Parkinsona i wyznacza nowy kierunek w badaniu potencjalnych metod leczenia.

Stwierdzono, że wariant delikatnego białka mitochondrialnego zwanego SHLP2 silnie chroni przed chorobą Parkinsona. Ryzyko zachorowania na tę chorobę u osób, które mają tę mutację, jest o połowę mniejsze w porównaniu z osobami, które jej nie posiadają. Odmienna forma białka jest stosunkowo rzadka i występuje głównie u osób pochodzenia europejskiego.

Wyniki opublikowano w czasopiśmie 3 stycznia 2024 r Psychiatria molekularna.

Po raz pierwszy została odkryta przez Pinchasa Cohena W szkole Leonarda Davisa na Uniwersytecie Południowej Kalifornii w 2016 r. SHLP2 powstaje w mitochondriach komórki. Poprzednie badania przeprowadzone w laboratorium Cohena wykazały, że SHLP2 jest powiązany z ochroną przed chorobami związanymi ze starzeniem się, w tym rakiem, oraz że u pacjentów z chorobą Parkinsona zmienia się poziom tego małego białka. Zwiększają się, gdy organizm próbuje zwalczyć patologię choroby Parkinsona, ale często nie wytwarzają dodatkowej produkcji w miarę postępu choroby.

To najnowsze odkrycie opiera się na wcześniejszych badaniach mitochondriów przeprowadzonych przez zespół USC i stanowi postęp na skrzyżowaniu nauki o długowieczności, precyzyjnego zdrowia i precyzyjnego odkrywania białek.

„To badanie pozwala nam lepiej zrozumieć, dlaczego u ludzi rozwija się choroba Parkinsona i w jaki sposób możemy opracować nowe metody leczenia tej wyniszczającej choroby” – powiedział Cohen, profesor gerontologii, medycyny i nauk biologicznych oraz główny autor badania. „Ponadto większość badań dotyczy genów kodujących białka zakotwiczonych w jądrze, podkreśla to znaczenie badania mikroprotein pochodzących z mitochondriów jako nowego podejścia do zapobiegania i leczenia chorób związanych ze starzeniem się”.

Na potrzeby tego badania pierwsza autorka Soo-Jeong Kim, adiunkt gerontologii w USC Leonard Davis School of Science, przeprowadziła serię eksperymentów, w których wykorzystano opracowany w laboratorium proces odkrywania mikrobiałek, który rozpoczyna się od dużego zbioru danych oparta na analizie w celu określenia wariantów związanych z chorobą. Tysiące osób biorących udział w badaniach Health and Retirement Study, Cardionaczyniowe Health Study i Framingham Heart Study zostało przebadanych pod kątem wariantu SHLP2. Porównując warianty genetyczne w mitochondrialnym DNA pacjentów z chorobą Parkinsona i w grupie kontrolnej, badacze odkryli wariant wysoce ochronny, występujący u 1% Europejczyków, który dwukrotnie zmniejsza ryzyko rozwoju choroby Parkinsona, średnio do 50%.

Następnie wykazali, że ten naturalnie występujący wariant prowadzi do zmiany sekwencji aminokwasów i struktury białka SHLP2. Mutacja — polimorfizm pojedynczego nukleotydu (SNP) lub zmiana jednej litery kodu genetycznego białka — jest zasadniczo wariantem „wzmocnienia funkcji”, który jest powiązany z wyższą ekspresją SHLP2 i sprawia, że ​​konkretne białko jest bardziej stabilne. . Według ich ustaleń wariant SHLP2 charakteryzuje się wysoką stabilnością w porównaniu z bardziej powszechnym wariantem i zapewnia lepszą ochronę przed dysfunkcją mitochondriów.

Zespołowi badawczemu udało się zastosować techniki ukierunkowanej spektrometrii mas do określenia obecności małego peptydu w neuronach i odkrył, że SHLP2 specyficznie wiąże się z enzymem w mitochondriach zwanym kompleksem mitochondrialnym 1. Enzym ten jest niezbędny do życia i zmniejsza jego funkcja została połączona. Nie tylko na chorobę Parkinsona, ale także na udary i zawały serca.

Zwiększona stabilność wariantu SHLP2 oznacza, że ​​mikroproteina wiąże się z kompleksem mitochondrialnym 1 stabilniej, zapobiegając zmniejszeniu aktywności enzymu, a tym samym zmniejszając dysfunkcję mitochondriów. Jak wynika z badania, korzyści płynące ze stosowania zmutowanej formy SHLP2 zaobserwowano zarówno w doświadczeniach in vitro na próbkach tkanek ludzkich, jak i na mysich modelach choroby Parkinsona.

„Nasze dane podkreślają biologiczne skutki określonego wariantu genetycznego i potencjalne mechanizmy molekularne, dzięki którym mutacja ta może zmniejszyć ryzyko rozwoju choroby Parkinsona” – powiedział Kim. „Odkrycia te mogą wyznaczyć kierunek rozwoju środków terapeutycznych i zapewnić plan działania umożliwiający zrozumienie innych mutacji występujących w mikroproteinach mitochondrialnych”.

odniesienie: Kim SJ, Miller P, Hartle NJ i in. Naturalny wariant SHLP2 jest czynnikiem ochronnym w chorobie Parkinsona. Centrum Psychiatrii. 2024. doi: 10.1038/s41380-023-02344-0

Ten artykuł został ponownie opublikowany od dołu Materiał. Uwaga: Materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się ze wspomnianym źródłem.