Felveckade och skadade proteiner är gemensamma för alla mänskliga neurodegenerativa sjukdomar. Klumpar av dessa aggregerade proteiner förstör nervceller i hjärnan och orsaka sjukdom. Men förklaringar till den mekanism som faktiskt orsakar celldöd har varierat mycket, förbryllande forskare och leder dem att fråga sig om Alzheimers, Parkinsons, Huntingtons och Creutzfeldt-Jakobs sjukdom och familjär amyotrofisk lateralskleros (ALS) är relaterade sjukdomar eller mycket olika sjukdomar.
Northwestern University forskare kan nu erbjuda en ledtråd som kan komma till kärnan av celldöd frågan och upprätta en gemensam mekanism i dessa sjukdomar. I en studie som publiceras online 9 februari i tidskriften Science visar forskargruppen att polyglutamine (den giftiga delen av det protein som ansvarar för Huntingtons sjukdom) så är krävande på cellens system som det förändrar miljön i cellen, vilket leder andra metastable, eller delvis vikta, proteiner att krascha och förlora funktion. Med tiden kan detta leda till att organismen dör.
"Våra resultat tyder på att dessa sjukdomar förknippade kan aggregering-benägna proteiner utövar sina destabiliserande effekter genom att störa i allmänhet med andra proteiner som har svårigheter med fällbara", säger Richard I. Morimoto, Bill och Gayle Cook professor i biokemi, molekylärbiologi och Cell biologi, som lett studien. Morimoto är expert på Huntingtons sjukdom och om de cellulära och molekylära svar på skadade proteiner.
"Vi fann att systemet för protein kvalitetskontroll är inte stark alls - det är mycket känslig", säger Morimoto. "Små förändringar i cellens omgivning få enorma konsekvenser. En enda muterad polyglutamine protein stör vikning och funktion mycket olika typer av proteiner i cellen. Detta i sin tur kan störa otaliga cellulära processer och ger en förklaring till varför så många olika mekanismer har föreslagits för toxicitet och celldöd. "
Morimoto spekulerar att det kan vara den felveckade proteinets struktur som indirekt orsakar andra proteiner för att bli icke-funktionella. Om så är dessa resultat har konsekvenser för alla neurodegenerativa sjukdomar. För varje sjukdom har en enda eller ett fåtal muterade proteiner identifierats som orsakar sjukdomen, och studier har visat att de felveckade nivå av dessa muterade proteiner alla är strukturellt relaterade.