この新しく発見されたタンパク質は、パーキンソン病の治療に役立つでしょうか？
研究者たちは、パーキンソン病の特徴である脳内の有毒タンパク質の凝集を減らすのに役立つ可能性のあるタンパク質を発見しました。しかし、彼らの発見は新鮮な希望を提供するのでしょうか、それとも単に「バンドエイド」を提供するのでしょうか。
米国国立衛生研究所は、米国では毎年約50,000人がパーキンソン病の診断を受けていると推定しています。
この広範囲にわたる状態は、他の症状の中でもとりわけ、震え、動きの遅さ、バランスと協調の障害を特徴としています。
しかし、その原因は不明のままであり、治療は症状のみを対象とし、個人が可能な限りこの状態を管理するのに役立ちます。
脳内では、パーキンソン病は不可解な特徴を特徴としています。α-シヌクレインは、大量にくっつくと毒性を示し、神経経路を破壊するタンパク質の凝集体です。
これは、α-シヌクレインが誤って折りたたまれた場合、つまり、正しく機能できない誤った形状に折りたたまれた場合に発生し、病気を引き起こしたり促進したりする可能性があります。
α-シヌクレインは通常、脳内に高レベルで存在し、他の組織にも少量存在します。それでも、研究者は、このタンパク質が神経の健康を維持する上で通常どのような役割を果たしているのか、またはそれが誤って折りたたまれるのを防ぐ方法を知りません。
しかし、インディアナ州ウェストラファイエットにあるパデュー大学の新しい研究では、誤って折りたたまれたα-シヌクレインの凝集を減らすことができるタンパク質が特定されました。調査結果の機能 分子生物学ジャーナル.
HYPEがどのように集約を減らすことができるか
新しい研究は、「HYPE」と呼ばれるタンパク質の治療の可能性に焦点を合わせました。これは、研究者が説明するように、人間に存在する唯一のFicタンパク質です。
Ficタンパク質は、細胞のタンパク質の誤った折り畳みを特徴とする、ストレスに遭遇したときに細胞が生き残るか死ぬかを決定するのに役立ちます。
「HYPEは、細胞が誤って折りたたまれたタンパク質からのストレスに対処する方法において非常に重要な役割を果たしているため、タンパク質の誤った折り畳みに起因する疾患がHYPEを必要とする可能性が高いかどうか疑問に思いました」 Purdueの生物科学。
彼女は続けます。「パーキンソン病では、誤って折りたたまれたタンパク質が[α-シヌクレイン]であることがよくあります。そこで、HYPEが[α-シヌクレイン]を修飾できるかどうかを尋ねました。修飾できる場合、その結果はどうなりますか？」
研究者が実験室で細胞培養を使用してinvitroで実施した現在の研究では、HYPEが実際にα-シヌクレインに作用し、誤って折りたたまれたタンパク質の凝集量を減少させることができることを発見しました。研究者たちはこのプロセスを「AMPylation」と呼んでいます。
次に、チームは、AMPylationが潜在的な治療プロセスとして実際に何らかの見込みを示しているかどうかを確認したいと考えました。パーキンソン病では、凝集した誤って折りたたまれたタンパク質がニューロン（脳細胞）の膜に穴を開け、それらの機能を破壊する可能性があります。
Mattooらは、AMPylationによって細胞膜の穴が少なくなるかどうかを調べたいと考えていました。そうするために、彼らは脂質の組み合わせを使用して、細胞膜の表面をシミュレートする表面を作成しました。
彼らはまた脂質に染料を加えたので、α-シヌクレインの凝集体がそれらに穴をあけた場合、その作用は漏れた染料を通して目に見えるようになるでしょう。
そうした後、Mattooは、「修飾されたα-シヌクレインで放出される色素が少なくなることを発見しました。これは、膜がより無傷のままであることを意味します。」
「つまり、HYPEはパーキンソン病に治療効果をもたらす可能性があるということです」と彼女は付け加えます。さらに、Mattooと同僚が研究論文で述べているように、「これは、[α-シヌクレイン]をHYPEの標的として特定した最初の報告です。」
「バンドエイド」を超えて？
最後の実験では、Mattooとチームは、電子顕微鏡を使用してHYPEで修飾されたα-シヌクレインを研究しました。これにより、HYPEと相互作用した後、α-シヌクレインの構造が変化したことを観察することができました。
通常の状況下では、研究者らは、α-シヌクレインがねじれていることを指摘しています。これは、凝集体を形成する可能性を説明している可能性があります。ただし、HYPEで修飾すると、タンパク質はねじれが少なくなる傾向があり、代わりに平行鎖を形成します。
この新しい変更は、α-シヌクレインがそれほど凝集するのを防ぐかもしれないと研究者達は主張している。
現在の研究はパーキンソン病の新しい治療法を見つけることで有望であることを示していますが、研究の著者は彼らがまだ長い道のりを持っていると説明しています。
「凝集によって細胞が有毒になることがわかっているので、病気の進行の最後にバンドエイドを適用しようとしていますが、どうすればそれを防ぐことができますか？病気の文脈でそれについて機械的に理解されるべきことがまだたくさんあります。」
シーマ・マットゥー博士
「私たちは[この研究の]初期段階にあります。しかし、これらの結果は、潜在的な治療法を検討するための新しい角度を私たちに与えています。」とMattooは認めています。
「私たちは、HYPEの活動を操作するために使用できる薬を考え出そうとしています。パーキンソン病の兆候を示し始めている患者、またはα-シヌクレインが凝集しやすい患者にそれらを与えることができます。それが私たちが行きたい方向です」と研究者は説明します。
