Buyclindamycin.ru

Современные методы лечения

Роль генетических факторов в развитии болезни Паркинсона

На сегодняшний день учёные обнаружили уже несколько генов, мутации в которых могут приводить к развитию болезни Паркинсона. В соответствии с тем, какой ген служит причиной патологического процесса, выделяют несколько форм заболевания.

Аутосомно-доминантная форма паркинсонизма

Аутосомно-доминантная форма паркинсонизма связана с дефектами гена альфа-синуклеина (локус PARK1; MIM 163890).

В 1996 году Polymeropoulos M.H. с соавторами проводили генетический анализ итальянской семьи, страдающей аутосомно-доминантной формой паркинсонизма. В ходе исследования была обнаружена мутация в 53 кодоне гена синуклеина альфа (SNCA), которая и послужила причиной заболевания. (Ген SNCA картируется на 4 хромосоме в области 4q21; локус PARK1). Мутация состояла в замене гуанина на аденин, вследствие чего в пептидном продукте вместо аланина появлялся треонин.

Позже в немецкой семье, страдающей паркинсонизмом, была выявлена другая мутация в том же гене SCNA (в 30 кодоне замена гуанина на цитозин, замена аланина на пролин в белке).

Ген альфа-синуклеина (SNCA) кодирует нейрональный пресинаптический белок альфа-синуклеин, состоящий из 140 аминокислот. Альфа-синуклеин составляет около одного процента общего белка мозга. Существует целое семейство синуклеиновых белков, в которое входят три различных синуклеина: альфа (упоминавшийся выше), бета и гамма-синуклеины. Основной структурной характеристикой альфа-синуклеина и других, выявленных позже, членов семейства, отличающей их от всех известных белков, является несколько раз тандемно повторяющийся одиннадцатичленный мотив с сердцевиной EKTKEGV. Такие тандемные повторы составляют большую часть сравнительно маленькой (около 15000 Да) белковой молекулы. Оставшаяся С-концевая область у большинства синуклеинов является сильно отрицательно заряженной (за исключением одного известного варианта а-синуклеина крысы, в котором эта область содержит много положительно заряженных аминокислотных остатков).

На данный момент физиологическая функция синуклеинов еще до конца не выяснена. Предполагается, что альфа-синуклеин в пресинаптических окончаниях связан с мембраной везикул, содержащих нейромедиатор, и участвует в контроле их транспорта к пресинаптической терминали, экзоцитоза. Альфа-синуклеин не имеет выраженной вторичной структуры и относится к белкам неглобулярной конформации. Подобные белки участвуют в белок-белковых взаимодействиях, вследствие чего становятся структурированными только лишь в результате связывания с другими белками. Предполагается, что альфа-синуклеин связывается с белками цитоскелета и другими внутриклеточными белками, участвующими в транспорте везикул, посредством специальной адапторной молекулы - белка синфилина-1. (Однако точная локализация белка в клетке до сих пор точно не выяснена: синуклеины обнаруживаются и в телах, и в отростках нейронов, а в центральной нервной системе они являются в основном цитозольными белками, не связанными прочно ни с цитоскелетом, ни с мембранными структурами. Интактные молекулы синуклеинов, обнаруживающиеся в цитозольной фракции, могут инициировать образование внутринейронных отложений типа телец Леви, а продукты протеолиза синуклеинов могут секретироваться во внеклеточное пространство и инициировать образование внеклеточных отложений типа старческих бляшек при болезни Альцгеймера).

Аутосомно-рецессивная ювенильная форма паркинсонизма

Аутосомно-рецессивная ювенильная форма паркинсонизма обусловлена дефектами в гене паркина (шестая хромосома, локус PARK2, позиции 6q25.2-q27), который состоит из 12 экзонов, а его протяженность составляет 500 тысяч пар нуклеотидов. Ген паркина экспрессируется в различных тканях, но наиболее активно в мозге, в области черной субстанции. Продукт данного гена белок паркин состоит из 465 аминокислот. Паркин играет роль в одном из основных этапов метаболизма клетки - протеасомной деградации белков. Белки, которые необходимо утилизировать, коньюгируют с мультимерами убиквитина, вследствие чего происходит их деградация в протеосомах. Конъюгация белков с мультимерами убиквитина представляет собой каскадную реакцию, сопровождающуюся взаимодействием с Е1-убиквитинактивирующим ферментом, Е2-убиквитинконъюгирующим ферментом и Е3-убиквитинлигазой. Shimura H. в своих исследованиях показал, что паркин обладает активностью Е3-убиквитинлигазы. Утрата ферментативной активности паркина сопровождается накоплением неубиквитинированного субстрата. В мозге здоровых людей паркин является частью стабильного белкового комплекса, включающего гликозилированную изоформу альфа-синуклеина. У больных с аутосомно-рецессивной ювенильной формой паркинсонизма в нейронах, несущих мутации в гене PARK2, блокируется ассоциация паркина с субстратом Sp22, обусловливая накопление гликозилированной формы альфа-синуклеина в цитоплазме нейронов.

Паркин убиквитинизирует и G-связанный трансмембранный белок, именуемый как паркин-ассоциированный белок, подобно рецептору эндотелина (Pael-R). Мутационно поврежденная форма белка паркина теряет свою нормальную ферментативную функцию, что сопровождается накоплением неструктурированной, нерастворимой формы белка Pael-R в мозге больных. Перейти на страницу: 1 2