Poznanie tajemnic agregacji białek
Funkcja białka jest nierozerwalnie związana z jego trójwymiarową strukturą, której powstanie jest z kolei warunkowane prawidłowym fałdowaniem białka. Niektóre choroby, w tym choroby neurodegeneracyjne, mają związek z nieprawidłowym fałdowaniem białek, a co za tym idzie, z agregacją białek w postaci złogów amyloidowych. W tym kontekście, naukowcy z finansowanego ze środków UE projektu AGGREGAT3 (Protein dynamics and misfolding: the case study of a multidomain protein related to an amyloid disease) przyglądali się procesom związanym z fałdowaniem białek prowadzącym do ich agregacji, a w konsekwencji do początków choroby. Konsorcjum wykorzystało zaawansowane metody doświadczalne i obliczeniowe do zbadania procesów wywołujących rdzeniowo-móżdżkową ataksję typu 3 — śmiertelną chorobę zwyrodnieniową układu nerwowego. Naukowcy prześledzili mechanizm agregacji ataksyny-3 (AT3) — wielodomenowego białka zawierającego poliglutaminę (polyQ) w regionie N-końcowym, który to mechanizm odpowiada za wywoływanie choroby w modelu mysim. Wyniki badania po raz pierwszy pokazały dynamikę struktury AT3 na poziomie atomowym. Dokładniej rzecz biorąc, naukowcy wykazali, że region znajdujący się pomiędzy domeną globularną AT3 a polyQ jest strukturą bardzo dynamiczną o znaczeniu fizjologicznym dla funkcji białka. Zdołali oni wskazać obszar najbardziej podatny na agregację w tym regionie i opisać jego strukturę wtórną. Wszystkie wyniki badania AGGREGAT3 dostarczają fundamentalnej wiedzy na niespotykaną dotąd skalę na temat procesów molekularnych związanych z nieprawidłowym fałdowaniem białek, co prowadzi do patologicznej agregacji AT3. Ponadto pogłębiają naszą wiedzę na temat agregacji białek wielodomenowych pod postacią złogów amyloidowych i otwierają nowe możliwości dla zastosowań terapeutycznych.
Słowa kluczowe
Białko, choroby neurodegeneracyjne, nieprawidłowe fałdowanie, amyloid, ataksja rdzeniowo-móżdżkowa typu 3, polyQ, AT3
