Цивилизация
Сотрудники Института биоорганической химии (ИБХ) РАН совместно с коллегами из Института здоровья имени Карлоса III в Мадриде определили пространственную структуру и механизмы передачи сигнала белка p75. Данное исследование поможет понять, как бороться с заболеваниями нервной системы, включая расстройства Альцгеймера и Паркинсона. Результаты работы опубликованы в журналах Biophysical Journal и Journal of Biological Chemistry.
Белок p75 отвечает за широкий спектр процессов в нейронах головного мозга человека. Было известно, что р75 состоит из нескольких частей (доменов), которые распознают сигнал на поверхности клетки и передают его внутрь. Однако до сих пор не было изучено, как работают домены в команде. Предполагалось, что они функционируют по принципу «щипцов для устриц» (snailtong): расхождение внеклеточных частей вызывает сближение внутриклеточных доменов. Ученые выяснили, что это не так.
«Нейротрофиновый рецептор p75, как и многие другие мембранные белки, состоит из трех доменов: внеклеточного, внутриклеточного и мембранного, который насквозь пронизывает клеточную стенку. Благодаря созданной нами модели белка в активном состоянии, удалось обнаружить, что p75 имеет совершенно иную структуру. Движение внутриклеточного и мембранного доменов происходит независимо друг от друга, а значит, концепция «щипцов для устриц» оказывается неверной», — говорит Константин Минеев, старший научный сотрудник лаборатории биомолекулярной ЯМР-спектроскопии ИБХ РАН.
Кроме того, исследователи изучили структуру отдельных частей белка с использованием нанодисков. Нанодиски представляют собой кусок липидной клеточной стенки, окруженной аполипопротеином (белком, участвующим в переносе холестерина и других жиров). Ученые поместили в нанодиск два домена белка и определили их 3D-структуру методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса. В результате система позволила учесть влияние мембран при работе целого белка, а также продемонстрировала механизмы передачи сигналов внутри нервной клетки.
До сих пор ученым удавалось исследовать лишь отдельные домены белков этого типа. Благодаря проделанной работе стали понятны точные механизмы передачи рецептором р75 различных сигналов в условиях как нормально функционирующей нервной системы, так и патологии. В будущем это позволит создавать и тестировать новое поколение эффективных лекарственных средств, направленных на борьбу с широким спектром заболеваний нервной системы, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона.
