Сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ определили структуру пептидного комплекса, который образуется в мозге на ранних стадиях развития болезни Альцгеймера. Результаты исследования помогут в разработке соединений, способных останавливать развитие болезни. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, ее результаты  опубликованы в престижном журнале Angewandte Chemie.

На ранних стадиях болезни Альцгеймера в мозге людей образуются скопления бета-амилоидного пептида. Научная группа из МГУ под руководством доктора химических наук Владимира Польшакова изучала молекулярные механизмы агрегации бета-амилоида у носителей тайваньской мутации, описала структуру образующихся комплексов и установила роль ионов цинка (Zn2+) в их образовании.

Бета-амилоид - это небольшой пептид, который выполняет важные физиологические функции, например, защищает мозг от потенциальных патогенов. После выполнения своих функций в норме пептид разрезается протеазами и утилизируется. Однако в некоторых случаях молекулы этого пептида начинают связываться друг с другом, образуя сложные комплексы, токсичные для нейронов.

В течение нескольких лет ученые МГУ в сотрудничестве с коллегами из Института молекулярной биологии РАН им. В. А. Энгельгардта исследовали молекулярный механизм цинк-зависимой агрегации бета-амилоидного пептида. В качестве модельного объекта они выбрали пептид с тайваньской мутацией. У носителей подобных мутаций болезнь Альцгеймера развивается в сравнительно молодом возрасте. Авторы обнаружили, что структура бета-амилоидных комплексов из мутантных пептидов оказывается более прочной и стабильной, чем у комплексов из нормальных пептидов. Ключевую роль в их образовании играют ионы цинка (Zn2+).

"К нашему удивлению, взаимодействие фрагмента этого пептида с ионами цинка привело к образованию стабильного комплекса, в котором две пептидные цепи оказались прочно скреплены двумя ионами цинка. Подобные биядерные структуры ранее не были описаны в мировой литературе, - комментирует Владимир Польшаков. - Важно отметить, что взаимодействие ионов металлов с бета-амилоидом обычно приводит к множеству разных конформаций пептидной цепи. Образующийся комплекс как бы "дышит", переходя от одной конформации к другой. В случае же с продуктом тайваньской мутации наблюдалась единственная конформация, позволившая нам с высокой точностью определить ее структуру методами ядерного магнитного резонанса".

Полученные результаты помогут в разработке соединений, способных блокировать цинк-зависимую агрегацию бета-амилоида и, тем самым, останавливать развитие болезни Альцгеймера на ранних этапах.

На основании подтвержденного в данной работе молекулярного механизма инициирования патогенной агрегации бета-амилоида уже запатентовано два соединения, способные блокировать процессы агрегации бета-амилоидного пептида. Изучение свойств этих соединений на животных моделях показало, что они в несколько раз уменьшают риск развития заболевания, соответствующего болезни Альцгеймера.

Сотрудники лаборатории магнитной томографии и спектроскопии факультета фундаментальной медицины МГУ выполняли исследование в сотрудничестве с научной группой из Института молекулярной биологии РАН им. В. А. Энгельгардта (ИМБ РАН) под руководством академика Александра Макарова.

Источники

Ученые МГУ изучили молекулярные механизмы возникновения болезни Альцгеймера
Научная Россия (scientificrussia.ru), 17/07/2017
Ученые из МГУ изучили молекулярные механизмы возникновения болезни Альцгеймера
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (msu.ru), 17/07/2017
Ученые МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера на ранней стадии
Медиарупор (mediarupor.ru), 17/07/2017
В МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера
Вести. Экономика (vestifinance.ru), 17/07/2017
Ученые МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера на ранней стадии - новости на сегодня 17.07.2017
News2world.net, 17/07/2017
В МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера
Investfuture.ru, 17/07/2017
В МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера
1nnc.net, 17/07/2017
Ученые МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера на ранней стадии
Российский научный фонд (рнф.рф), 17/07/2017
Ученые МГУ изучили механизмы возникновения болезни Альцгеймера
МЕД-инфо (med-info.ru), 17/07/2017
Ученые МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера на ранней стадии
Новости@Rambler.ru, 17/07/2017
Ученые МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера на ранней стадии
Profi-news.ru, 17/07/2017
Ученые МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера на ранней стадии
РИА Новости, 17/07/2017
Ученые МГУ нашли способ остановить болезнь Альцгеймера на ранней стадии
Российская академия наук (ras.ru), 18/07/2017

Похожие новости

  • 17/01/2018

    Российским химикам удалось снизить порог обнаружения онкопрепаратов в опухолевых тканях

    Ученым удалось в 10 раз снизить порог обнаружения онкопрепаратов в раковых клетках. Работа выполнена в Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН. Применение этого открытия позволит анализировать воздействие лекарств на отдельные фрагменты опухоли и разрабатывать программы индивидуальной терапии для онкобольных.
    337
  • 30/01/2017

    Заживляющие раны клетки будут расти быстрее

    ​Группе российских ученых удалось разработать принципиально новый и недорогой метод ускорения роста клеток с помощью наночастиц диоксида церия. Именно медленный рост клеток в лабораторных условиях до сих пор ограничивал ученых и делал лечение клеточными препаратами дорогостоящим и малодоступным.
    1140
  • 05/04/2018

    Российские ученые создали первый «настоящий» 3D-принтер

    ​Российские биологи и физики создали уникальные наночастицы, позволяющие печатать трехмерные структуры произвольной формы и любых размеров в один присест с помощью обычного инфракрасного лазера.
    246
  • 24/05/2017

    Российские ученые создают новое направление в термогенетике

    ​Молекулярные биологи из Института биоорганической химии РАН совместно с нейробиологами из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, а также физиками из МГУ им. М.В. Ломоносова создали новое направление в науке термогенетике.
    471
  • 27/12/2017

    Исследователи реализуют проект, позволяющий исправлять мутации ДНК митохондрий

    ​В последнее время все чаще можно услышать о тяжелых наследственных заболеваниях митохондриальной этиологии. Эти недуги вызываются дефектами митохондрий, которые являются своеобразными "энергетическими станциями" клеток организма.
    568
  • 09/01/2018

    Российские ученые нашли устойчивые к прорастанию гибриды пшеницы и пырея

    Биологи из Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева, Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН и ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии РАН оценили устойчивость различных сортов гибрида пшеницы и пырея к предуборочному прорастанию и нашли связанный с ней ген.
    311
  • 22/03/2016

    Ткань, которую не видно, защитит от пыли

    ​Практически невидимую и невесомую ткань, в 10 тысяч раз легче бумаги, которая сплетена из нановолокна, создали в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Фильтр из такой ткани размером с почтовую марку может задерживать до 99 процентов мельчайшей пыли и  одновременно пропускать свет лучше, чем оконное стекло.
    1370
  • 26/12/2016

    Российские генетики разработали методику поиска ключей для подавления ВИЧ

    ​Генетики из Института иммунологии и Московского университета придумали способ, который позволит быстро выделить гены и белки, которые ВИЧ использует для заражения человеческих клеток и размножения внутри них, и найти антитела, блокирующие их работу, говорится в статье, опубликованной в Journal of Immunological Methods.
    861
  • 08/04/2016

    Российские ученые изучили атеросклеротические изменения сосудов

    ​Группа ученых из МГУ исследовала генетические механизмы, стоящие за развитием атеросклеротических изменений сосудов. Полученные результаты потенциально имеют практическое значение для оценки риска возникновения инфаркта миокарда.
    1211
  • 25/01/2016

    Российские ученые разработали новую биосенсорную тест-систему для анализа крови

    ​Отныне анализ крови станет не сложнее теста на беременность, благодаря новой разработке исследователей из ИОФ РАН и МФТИ. Речь идет о новой  биосенсорной тест-системе, основанной на применении магнитных наночастиц и предназначенной для очень точного измерения концентрации белковых молекул (например, так называемых «маркеров», которые указывают на начало или развитие заболеваний) в различных образцах, включая непрозрачные или сильно окрашенные жидкости.
    1516