Nově objevená molekula RNA by mohla omezit agregaci proteinů a zabránit poškození neuronů

Neurodegenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova choroba a demence, jsou zdravotní stavy, které mají za následek progresivní ztrátu neuronů a pokles mozkových funkcí. Minulé studie nalezly souvislost mezi těmito nemocemi a hromaděním špatně složených proteinů, jako je tau a α-synuklein.

Tau je protein nacházející se především v neuronech, který obvykle pomáhá stabilizovat struktury, které transportují živiny a molekuly v neuronech, známé jako mikrotubuly. Na druhé straně a-synuklein je malý protein umístěný na špičkách neuronů (tj. presynapse), který typicky pomáhá regulovat funkci synaptických váčků, malých váčků, které uvolňují neurotransmitery přes synapse.

Zatímco tyto proteiny mají důležitou funkci ve zdravém mozku, jejich abnormální agregace Bylo zjištěno, že je charakteristickým znakem několika neurodegenerativních onemocnění. The molekulární procesy které podněcují jejich akumulaci, však dosud nebyly zcela objasněny.

Výzkumníci z Washington University v St. Louis a University of California nedávno zkoumali roli nově objevené molekuly RNA, nazvané FAM151B-DT, při agregaci proteinů tau a α-synukleinu. Jejich zjištění, zveřejněno v Molekulární psychiatrienaznačují, že tato RNA je klíčovým regulátorem proteinové homeostázy, nebo jinými slovy, že pomáhá udržovat rovnováhu při produkci a degradaci proteinů v mozku.

„Neurodegenerativní onemocnění sdílejí společné rysy agregace proteinů spolu s dalšími pleiotropními rysy, včetně posunů v transkripčních vzorcích, neurozánětu, narušení synaptické signalizace, mitochondriální dysfunkce, oxidační stresa narušené clearance mechanismů, jako je autofagie,“ napsali Arun Renganathan, Miguel A. Minaya a jejich kolegové ve svém článku.

„Nicméně klíčové regulátory těchto pleiotropních rysů musíme ještě identifikovat. Použili jsme transkriptomiku, hmotnostní spektrometriea biochemické testy k definování role nové lncRNA na patofyziologii tau.“

Dříve neznámá RNA zapojená do agregace proteinů

V rámci své studie Renganathan a jeho kolegové zkoumali kmenové buňky a vzorky tkáně pomocí široké škály genetických a experimentálních nástrojů. Konkrétně porovnávali hladiny proteinu lncRNA v mozkových tkáních pocházejících od jedinců, u kterých byla diagnostikována neurodegenerativní choroba, s hladinami lidí, kteří jimi nebyli.

„Objevili jsme dlouhou nekódující RNA (lncRNA), FAM151B-DT, která je redukována v modelu kmenových buněk frontotemporální lobární demence s inkluzemi tau (FTLD-tau) a v mozcích z FTLD-tau, progresivní supranukleární obrnaPacienti s Alzheimerovou chorobou a Parkinsonovou chorobou,“ napsali Renganathan a jejich kolegové. „Ukazujeme, že umlčení FAM151B-DT in vitro je dostatečné pro zvýšení agregace tau a α-synukleinu.“

Vědci pěstovali kmenové buňky v laboratoři a poté umlčeli protein, který v těchto buňkách identifikovali. Zejména zjistili, že to zvýšilo agregaci proteinů spojených s různými neurodegenerativními onemocněními.

„Abychom začali porozumět mechanismu, kterým FAM151B-DT zprostředkovává agregaci tau a přispívá k několika neurodegenerativním onemocněním, hluboce jsme charakterizovali tuto novou lncRNA a zjistili jsme, že FAM151B-DT sídlí v cytoplazmě, kde interaguje s tau, a-synukleinem,“ napsali autoři. „HSC70 a další proteiny zapojené do proteinové homeostázy. Když je FAM151B-DT umlčen, blokuje autofagii, což vede k akumulaci tau a α-synukleinu.“

Informování o léčbě neurodegenerativních onemocnění

Celkově výsledky této nedávné studie naznačují, že molekula RNA FAM151B-DT má klíčový význam pro vyvažování proteinů tau a a-synukleinu v buňkách. Zdá se, že umlčení této molekuly vede k nežádoucí agregaci proteinů spojených s poškozením neuronů a vznikem neurodegenerativních onemocnění.

Poznatky získané Renganathanem a jejich kolegy by mohly zlepšit současné chápání různých neurodegenerativních onemocnění. V budoucnu by se molekula, kterou identifikovali, mohla ukázat jako slibný cíl pro včasnou léčbu těchto onemocnění nebo řešení některých jejich symptomů.

„Důležité je, že jsme zjistili, že zvýšení exprese FAM151B-DT je ​​dostatečné k podpoře autofagické clearance fosforylovaného tau a a-synukleinu a snížení agregace tau a a-synukleinu,“ napsali autoři. „Celkově tato zjištění připravují cestu pro další zkoumání FAM151B-DT jako slibného molekulárního cíle pro několik neurodegenerativních onemocnění.“

© 2025 Science X Network