Не все амилоиды образуются одинаково: ученые обнаружили, что белки мышц могут собираться в опасные агрегаты по неожиданному пути.
Специалисты из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН разработали описание ранее неизвестного механизма формирования амилоидных агрегатов в мышечных белках. Исследование касается гладкомышечного титина и миозин-связывающего белка С — крупных белков мышечной ткани, которые способны образовывать амилоидоподобные структуры при определенных условиях. Работа опубликована в журнале Molecular Biology.
Ученые обнаружили, что процесс агрегации этих белков протекает по-разному. Миозин-связывающий белок С при низкой ионной силе формирует устойчивые олигомеры, которые практически не вовлечены в дальнейшее образование амилоидных агрегатов, в то время как для титина ситуация иная. Его олигомерные структуры возникают при высокой ионной силе и становятся промежуточным этапом в образовании амилоидных аморфных агрегатов.
По сути, исследователи продемонстрировали, что олигомеры могут выполнять совершенно разные функции: в одном случае они являются «тупиковой ветвью» процесса, а в другом — необходимым шагом к созданию более крупных патологических структур. Это позволило описать новый механизм амилоидогенеза для мышечных белков.
Значение для медицины
Амилоидные агрегаты представляют собой скопления неправильно свернутых белков. Их формирование связано с множеством заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и некоторые формы мышечных патологий. При этом именно промежуточные олигомерные формы часто считаются наиболее токсичными для клеток.
Полученные выводы расширяют понимание того, как белки переходят из нормального состояния в агрегированное. Эти данные могут способствовать разработке методов, направленных на предотвращение ранних стадий белковой агрегации.
Обнаруженный механизм отличается от традиционного образования амилоидных фибрилл: в случае титина и миозин-связывающего белка C, вероятно, происходит перестройка только отдельных доменов или локальных участков, тогда как общая вторичная структура белка в значительной мере сохраняется. Поскольку оба белка входят в состав саркомера, такие локальные амилоидоподобные взаимодействия могут быть связаны с изменением физических свойств мышечной клетки — ее вязкоупругости, устойчивости к нагрузкам и способности к адаптации.
Фото: hi-tech.mail.ru