Отделните процеси, които карат FUS протеините да се агрегират и сглобяват както при амиотрофична латерална склероза (ALS), така и при фронтотемпорална деменция (FTD), са подробно описани в нов доклад.

протеините

Протеинът FUS се намира в повечето тъкани и участва в няколко етапа на производство на протеин. В здравите клетки FUS се транспортира до ядрото и се свързва както с ДНК, така и с РНК, като медиира синтеза на различни версии на някои протеини.

Но при ALS и фронтотемпоралната деменция - често срещана деменция - навлизането на FUS в ядрото на нервните клетки като двигателните неврони е нарушено. Агрегатите от FUS и РНК се трансформират в така наречените стрес гранули. (Моторните неврони са специализирани нервни клетки, които контролират движението на мускулите и са повредени при пациенти с ALS.)

„Въз основа на предишни констатации подозирахме, че тези гранули могат да действат като семена за насърчаване на протеиновата агрегация, което в крайна сметка ще доведе до необратимо натрупване на FUS“, каза Дороти Дорман, старши автор на изследването, в съобщение за пресата. Но обработените, отговорни за тази агрегация, бяха неясни.

Изследователи от Ludwig-Maximilians-Universitaet Munchen, Германия, показаха, че образуването на FUS се образува поради разделяне на течно-течна фаза, подобно на бавното коалесценция на маслени капчици в емулсия масло-вода.

Разделянето на фазите играе важна роля в различни биологични процеси, включително организацията на клетъчните отделения.

Учените показаха, че при ALS и FTD FUS се натрупва по два различни начина.

За да влезе в ядрото, протеинът трябва да взаимодейства с ядрен рецептор, наречен транспорт. Но при ALS мутациите в FUS значително възпрепятстват способността му да се свързва с транспорт.

Изследването също така демонстрира, че транспортът стабилизира протеини като FUS, които имат тенденция към фазово разделяне. Но при пациенти с ALS изглежда, че FUS протеиновите мутации също нарушават тази стабилизираща функция.

За разлика от хората с фронтотемпорална деменция, мутациите не са основният проблем; транспортът на FUS в клетъчното ядро, а не самата структура на протеина, е дефектен.

Вижда се, че мутациите в гена FUS влияят върху транспорта на протеина в клетката, както и върху фазовото му разделяне и натрупване. „Нашите открития разкриват два регулаторни механизма на хомеостазата в течна фаза [равновесие], които се нарушават при свързаната с FUS невродегенерация“, пишат изследователите.

Те стигнаха до заключението, че тяхната работа показва агрегирането на FUS като ключово събитие в ALS и FTD.

„Освен това натрупването на доказателства силно подкрепя идеята, че други протеини, замесени в патологията на невродегенеративните разстройства, могат да образуват агрегати чрез фазово разделяне“, каза Дорман, добавяйки, че изследователският екип планира допълнителни изследвания на протеините, които ще включват начини за предотвратяване на тяхната агрегация.