Мозг, пораженный болезнью Альцгеймера, пронизан амилоидными бляшками, белковыми агрегатами, состоящими в основном из амилоида-β. Однако амилоид-β представляет собой фрагмент, полученный из белка-предшественника, нормальная функция которого остается загадочной в течение десятилетий. Команда ученых из VIB и KU Leuven во главе с профессорами Йорисом де Витом и Бартом Де Струпером обнаружила, что этот белок-предшественник амилоида модулирует передачу нейронного сигнала путем связывания со специфическим рецептором. Модуляция этого рецептора может потенциально помочь в лечении болезни Альцгеймера или других заболеваний мозга. Результаты опубликованы в журнале Science.

Прошло более 30 лет с тех пор, как был впервые идентифицирован белок-предшественник амилоида . В конце 1980-х годов несколько исследовательских групп по всему миру отследили фрагмент белка, обнаруженный в амилоидных бляшках, до гена, расположенного в хромосоме 21. Этот ген кодирует более длинный белок, который расщепляется на несколько фрагментов, один из которых заканчивается в амилоидных бляшках .

Десятилетия исследований были сосредоточены на процессе расщепления, который приводит к образованию фрагмента амилоида-β и его последующей агрегации, в надежде определить новые терапевтические возможности для лечения болезни Альцгеймера. Между тем, важный вопрос остался без ответа: что на самом деле делает остальная часть белка-предшественника амилоида?

В поисках связующего партнера

Чтобы ответить на этот вопрос, доктор Хизер Райс, постдокторский исследователь в лабораториях Joris de Wit и Bart De Strooper в Центре исследований мозга и болезней VIB-KU Leuven, намеревалась определить рецептор нервной клетки, который взаимодействует с амилоидом. белок-предшественник.

«Мы знали, что белок-предшественник амилоида выполняет свою роль через часть белка, которая выделяется за пределы клетки. Чтобы понять его функцию, нам нужно было искать партнеров по связыванию, расположенных на поверхности клетки», — объясняет Райс.

Исследователи определили рецептор, присутствующий в синапсе, структуру, где два разных нейрона соединяются для передачи сигналов. «Мы обнаружили, что секретируемая часть белка-предшественника амилоида взаимодействует с рецептором, называемым GABABR1a, и что это, в свою очередь, подавляет нейронную связь в синапсе», — говорит Райс.

Модулирующая передача сигнала

«Хотя мутации в белке-предшественнике амилоида в семейных случаях болезни Альцгеймера влияют на выработку амилоида-β, мы не знаем, действительно ли другие аспекты функции белка также способствуют развитию болезни Альцгеймера», — говорит Барт Де Струпер. Он считает, что новые результаты добавляют новый взгляд на предыдущие исследования белка-предшественника амилоида и болезни Альцгеймера. «Недавно идентифицированная роль белка- предшественника амилоида может лежать в основе аномалий нейронной сети, которые мы видим на мышиной модели болезни Альцгеймера и предшествующей клинической стадии у людей. Интересно, что терапия, нацеленная на этот рецептор, может ослабить эти аномалии у людей с Болезнь Альцгеймера «.

Де Вит добавляет, что клинические последствия могут достигать гораздо большего, чем просто болезнь Альцгеймера: «Интересно, что передача сигналов GABABR вовлечена в широкий спектр неврологических и психических расстройств, включая эпилепсию, депрессию, зависимость и шизофрению. Теперь, когда мы знаем, как секретируется часть из белка- предшественника амилоида модулирует передачу сигналов нейронов через GABAB-рецептор, мы могли бы придумать новые способы разработки лекарств, которые могут восстанавливать этот тип передачи сигналов нейронов в других клинических контекстах ».