A HDAC-4 fehérje hibája a neurológiai rendellenességek kezeléséhez
Egy új kutatás feltárt egy olyan folyamatot az agyban, amely megnyithatja az utat a neurodevelopmentális és neurodegeneratív rendellenességek (idegrendszeri fejlődési zavarok és idegrendeszeri károsodások), például az Alzheimer-kór jövőbeli kezelése előtt. Az Open Biology folyóiratban közzétett tanulmány azonosította, hogy az agy fejlődésében fontos szerepet játszó fehérje – a hiszton-deacetiláz 4 (HDAC4) – zavara hogyan vezethet káros fehérjeklaszterek kialakulásához, amelyek zavarják az idegsejtek növekedését.
A vezető kutató és molekuláris biológiai technikus, Dr. Hannah Hawley a Te Kunenga ki Pūrehuroa Massey Egyetemen végzett doktori (PhD) szerint a felfedezés segíthet a tudósoknak jobban megérteni az olyan betegségek, mint az Alzheimer-kór, a Parkinson-kór és más agyi rendellenességek hátterében álló sejszintű folyamatokat.
„Eredményeink arra utalnak, hogy a fehérje cseppszerű struktúrák, úgynevezett kondenzátumok képzésére való képessége kulcsfontosságú annak szempontjából, hogy hogyan hat a neuronokra. Most azt vizsgáljuk, hogy ezek a klaszterek miből állnak, és hogyan lehetne őket lebontani. A betegségmodellekben történő kialakulásuk tanulmányozásával reméljük, hogy megtudjuk, hogy megzavarásuk új kezelési módszerekhez vezethet-e.”
Normális körülmények között a HDAC4 be- és kijut a sejtmagból, hogy segítse a gének aktivitásának szabályozását az agy fejlődése során. Ha ez a folyamat megszakad, a fehérje felhalmozódik, és klasztereket képez, amelyek megzavarják a sejtek normális fejlődését.
A klaszterek agyműködésre gyakorolt hatásának vizsgálatához a kutatócsoport ecetmuslicákat (Drosophila melanogaster) használt, mivel ezek praktikus genetikai modellek, mert számos sejtszintű folyamatuk közös az emberével. Az eredmények azt mutatták, hogy minél több klaszter képződött a sejtmagban, annál súlyosabbá váltak az agy és a szem rendellenességei.
Dr. Hawley elmondta, hogy a csapat azonosított, egy másik, myocyte enhancer factor 2 (MEF2) nevű fehérjét is, amely segít a HDAC4-nek bejutni a sejtmagba és klasztereket képezni. „Amikor megakadályoztuk a két fehérje kölcsönhatását, kevesebb káros klaszter képződött, és kevesebb probléma merült fel az agysejtek fejlődésével kapcsolatban” – mondja Dr. Hawley.
További kísérletek kimutatták, hogy a HDAC4 fehérje bizonyos részei miatt a fehérje összecsomósodik. Amikor ezeket a részeket megváltoztatták, a fehérje már nem tudott klasztereket képezni, ami kevesebb rendellenességet eredményezett. Azonban egyes mutációk még inkább elősegítették a HDAC4 összecsomósodását, ez pedig több károsodást okozott.