Согласно новому исследованию международной группы под руководством молекулярного биолога Scripps Research Клаудио Жоазейро, доктора философии, сбои в системе контроля качества, которая защищает верность построения белка в клетках, могут привести к дегенерации двигательных нейронов и связанным с ними заболеваниям.
Моторные нейроны контролируют движение, дыхание, глотание и речь. Их смерть является отличительной чертой прогрессирующих заболеваний , таких как спинальной мышечной атрофии и АЛС, также известный как Шарко болезни . Понимание того, что может привести к смерти мотонейронов, является ключом к разработке точных методов лечения. Ученые обнаруживают, что причин заболеваний двигательных нейронов много.
Исследование, опубликованное 15 сентября 2020 года в журнале Nature Communications , выделяет несколько вариантов гена, называемого NEMF, в качестве нового фактора, вызывающего заболевания двигательных нейронов. NEMF, сокращение от «фактор медиатора ядерного экспорта», известен своей ролью в устранении сбоев, которые неизбежно возникают во время производства белка клеточными органеллами, называемыми рибосомами.
Здоровый NEMF помогает клетке перерабатывать искаженные фрагменты белка, полученные по ошибке. Однако ученые обнаружили, что несколько мутантных форм NEMF у мышей вмешиваются в систему и приводят к нервно-мышечным, нейродегенеративным или другим заболеваниям.
Исследованием руководили Жоазейро, который одновременно работает в Scripps Research в Юпитере, Флорида и в Центре молекулярной биологии Гейдельбергского университета в Германии, и Грегори Кокс, доктор философии, из лаборатории генетики млекопитающих Джексона в Бар-Харборе. , Штат Мэн.
Десять лет назад Жоазейро открыл фермент, E3-убиквитинлигазу листерин / Ltn1, который работает в рамках специального процесса контроля качества, теперь известного как RQC, или связанный с рибосомами контроль качества. Он и его команда также обнаружили, что инактивация фермента вызывает дегенерацию двигательных нейронов у мышей. Однако остается неясным, является ли нейродегенерация результатом дефектного контроля качества, связанного с рибосомами, или какой-либо другой функции листерина. В лаборатории Джексона Кокс изучал мышей с мутациями в другом факторе контроля качества, NEMF. У них были трудности с движением, включая ходьбу и хватание. Лаборатории объединились, чтобы выяснить, являются ли эти дефекты результатом нейродегенеративного процесса. Они хотели найти работающие молекулярные механизмы .
«Результаты убедительно доказывают, что дисфункция контроля качества рибосом вызывает нейродегенерацию», - говорит Жоазейро.
