محققان برای اولین بار تصویری واقعی از پروتئین میتوکندری منتشر کرده اند که ارتباط محکمی با بیماری پارکینسون دارد و جزئیات کلیدی در مورد چگونگی تأثیر نادرست آن می تواند بر پیشرفت بیماری تأثیر بگذارد.
دانشمندان بیش از دو دهه می دانند که جهش در یک ژن پروتئینی به نام PTEN ناشی از ادعای کیناز (Breough Pink1) ممکن است باعث بیماری اولیه پارکینسون شود ، اما مکانیسم های دقیق این روند ناشناخته است.
محققان ساختار و نحوه ارتباط PINK1 با میتوکندری را شناسایی کردند
تیمی از دانشمندان در موسسه پزشکی والتر و الیزا هال در استرالیا ، با استفاده از فناوری های مدرن تصویر ، نه تنها ساختار PINK1 را مشخص می کنند ، بلکه چگونگی ارتباط این پروتئین با نیروگاه های سلولی (میتوکندری) و نحوه فعال سازی آن را مشخص می کنند.
دیوید کومارزیست شناس پزشکی WAHI می گوید: “این پیشرفت مهمی در تحقیقات پارکینسون است.” شگفت آور است که ما در نهایت موفق شدیم Pink1 را ببینیم و دریابیم که چگونه با میتوکندری ارتباط برقرار می کند. [مدلی که تیم ما از ساختار PINK1 ایجاد کرده] “این روشهای جدیدی برای تغییر PINK1 نشان می دهد و در واقع آن را فعال می کند که می تواند زندگی بیماران را با آن در پارکینسون تغییر دهد.”
اکنون که دانشمندان برای اولین بار ساختار دقیق پروتئین مورد نظر و چگونگی ارتباط آن با میتوکندری را شناسایی کرده اند ، ممکن است روش هایی برای فعال کردن یا تغییر اثربخشی آن وجود داشته باشد. این یافته می تواند راه اختراع درمانهای جدیدی را که از پیشرفت های جدید جلوگیری می کند ، هموار کند.
پروتئین PINK1 نقش مهمی در ترمیم بدن دارد. در میتوکندری سالم ، این پروتئین از غشای بیرونی و داخلی عبور می کند و از دیدگاه نهفته است. اما در میتوکندری آسیب دیده ، پروتئین در وسط مسیر متوقف می شود و از طریق مجموعه ای از فرآیندها که منجر به انتشار سیگنال شیمیایی به نام اوبیوسیتین می شوند ، این حذف میتوکندری را ایجاد می کند. اگر جهش های ژنتیکی ، که معمولاً به ارث می رسند ، از عملکرد مناسب PINK1 جلوگیری کنند ، میتوکندری معیوب از بین نمی رود.
بیشتر بخوانید
از آنجا که سلولهای مغزی نیاز حاد به انرژی دارند ، جایگزینی واحدهای انرژی ناکارآمد برای تولید انرژی یا میتوکندری برای جلوگیری از آسیب عصبی بسیار مهم است و منجر به بیماری هایی مانند پارکینسون می شود. بنابراین با کار صحیح روی PINK1 ، میتوکندری باقیمانده مختل شده و عملکرد سلول قطع می شود که در نهایت می تواند منجر به آسیب عصبی و بیماری هایی مانند پارکینسون شود.
در مطالعه جدید ، تیم تحقیقاتی از تکنیک هایی مانند Cryo-AEM و طیف سنجی جرمی ، بررسی PINK1 و میتوکندری استفاده کرده و دریافتند که رابطه آنها از طریق یک مجموعه پروتئینی خاص به نام TOM-VDAC انجام شده است. اگرچه این مطالعه هنوز در مراحل اولیه است ، اگر روش های ترمیم عملکرد پروتئین ، خطر ابتلا به پارکینسون ممکن است در روند پیشرفت کاهش یا به تأخیر بیفتد.
سیلیوی کالگای“Wehi Biochemistry می گوید:” این اولین بار است که ما یک Pink1 انسانی را دیده ایم که با سطح میتوکندری آسیب دیده همراه بوده است ، و این کشف طیف گسترده ای از پروتئین ها را نشان می دهد که به عنوان یک موقعیت رابطه عمل می کنند. ” “برای اولین بار ، دیدیم که جهش در افراد مبتلا به بیماری پارکینسون بر Pink1 انسان تأثیر می گذارد.”
پارکینسون یک بیماری پیچیده است که عوامل زیادی را در بر می گیرد. با این حال ، شناسایی مکانیسم های مسئول پروتئین هایی مانند PINK1 ، محققان به درک نکات مشترک بین علل مختلف این بیماری نزدیکتر هستند.
این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.
