Jak komórki dbają o działanie białek? Krok ku lepszemu poznaniu chorób neurodegeneracyjnych
W prestiżowym czasopiśmie naukowym „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” ukazała się publikacja przygotowana m.in. przez badaczy z Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, będąca efektem zaawansowanych badań nad tym, w jaki sposób komórki utrzymują prawidłowe funkcjonowanie swoich białek.
Choć zagadnienie to ma charakter podstawowy, jego znaczenie jest bardzo praktyczne, ponieważ zaburzenia w tym obszarze leżą u podstaw wielu chorób związanych z odkładaniem się nieprawidłowo zbudowanych białek, w tym chorób neurodegeneracyjnych.
Badania dotyczyły białek zawierających tzw. domenę J, które współpracują z systemem białek opiekuńczych Hsp70 odpowiedzialnych za kontrolę jakości białek w komórce. System ten działa jak mechanizm nadzoru – pomaga białkom przyjmować właściwą strukturę, zapobiega ich uszkodzeniom oraz usuwa nieprawidłowe formy, które mogłyby zaburzać funkcjonowanie komórki. Zrozumienie zasad działania tego systemu ma kluczowe znaczenie dla poznania procesów zachodzących zarówno w organizmach prostych, jak i w komórkach człowieka.
Ważny krok w kierunku opracowywania nowych strategii terapeutycznych
Najważniejszym wynikiem pracy było wykazanie, że białka domeny J klasy B powstawały w toku ewolucji wielokrotnie i niezależnie od siebie z białek klasy A. Kluczową rolę odegrała tu utrata określonego fragmentu struktury białka, co umożliwiło pojawienie się nowych właściwości funkcjonalnych. Badania pokazały, że właśnie ta zmiana pozwoliła białkom klasy B uzyskać zdolność do rozkładania agregatów amyloidowych, czyli struktur powstających z nieprawidłowo złożonych białek. Takie agregaty są charakterystyczne dla wielu poważnych schorzeń, dlatego poznanie mechanizmów ich powstawania i usuwania stanowi ważny krok w kierunku opracowywania nowych strategii terapeutycznych.
Znaczenie przeprowadzonych badań polega na tym, że dostarczają one brakującego elementu wiedzy o ewolucji i funkcjonowaniu systemów odpowiedzialnych za utrzymanie równowagi białkowej w komórce. Lepsze zrozumienie tych procesów pozwala naukowcom dokładniej przewidywać, w jaki sposób komórki reagują na stres i uszkodzenia, a w przyszłości może wspierać rozwój metod ograniczających powstawanie toksycznych agregatów białkowych. Wyniki badań mają więc znaczenie nie tylko dla biologii molekularnej, ale również dla medycyny, ponieważ stanowią podstawę do dalszych prac nad rozwiązaniami, które mogą znaleźć zastosowanie w diagnostyce i terapii chorób związanych z zaburzeniami struktury białek.
Źródło: Uniwersytet Gdański
Czytaj też: NanOX Recovery Box – nowa era przechowywania narządów poza organizmem
Grafika tytułowa: Yassine Khalfalli / Unsplash
