Группа исследователей из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце выявила механизм, вызывающий дисфункцию митохондрий у пациентов с болезнью Альцгеймера, что приводит к сокращению поступления энергии в мозг. “Этот эффект связан с модификацией РНК, о которой ранее не сообщалось”, - говорит профессор Кристина Фридланд из Института фармацевтических и биомедицинских наук Майнцского университета. Она руководила соответствующим исследованием в сотрудничестве со своим коллегой профессором Марком Хелмом. Полученные ими результаты способствуют лучшему пониманию патофизиологии болезни Альцгеймера. В исследовании также принимали участие группы из Медицинского центра Университета Майнца, Института молекулярной биологии Университета Лотарингии и Медицинского университета Вены. Соответствующая статья была опубликована в журнале Molecular Psychiatry.
Митохондрии, часто называемые «энергетическим центром клетки», - это органеллы внутри клеток, которые отвечают за обеспечение энергией всего организма и особенно мозга. На 95 процентов мозг зависит от метаболизма глюкозы в митохондриях. Давно известно, что нарушение метаболизма глюкозы происходит на ранних стадиях болезни Альцгеймера. Это нарушение связано с дисфункцией митохондрий, вызванной процессом старения и накоплением бета-амилоида.
Источник энергии в виде аденозинтрифосфата (АТФ) образуется во внутренней мембране митохондрий в результате последовательности реакций, известных как дыхательная цепь. В этот процесс вовлечено более тысячи белков, которые транспортируются из клеточных ядер в митохондрии. “Но есть и белки, которые синтезируются самими митохондриями. Один из них - ND5, субъединица комплекса I дыхательной цепи”, - объясняет профессор Кристина Фридланд. Вещество под названием NADH отдает электроны комплексу I, который переносит их на убихинон, в результате чего образуется убихинол. Во время этого процесса четыре белка перекачиваются из матрикса в межмембранное пространство. ND5 играет важную роль в этой связи, и любые мутации гена этой субъединицы, кодирующего митохондрии, могут привести к серьезным митохондриальным нарушениям, таким как синдром Лея.
Уже было продемонстрировано, что мРНК, содержащая инструкции по синтезу этого белка, может подвергаться метилированию. В клетках организма мРНК несет генетическую информацию и - вместе с тРНК - отвечает за ее трансляцию в белки. Метилирование мРНК приводит к изменению ее химической структуры, в результате чего она больше не может правильно взаимодействовать с тРНК. “Процесс синтеза нарушается, и образуется меньше белков субъединицы ND5, которая имеет центральное значение для комплекса I, поскольку весь процесс начинается с дыхательной цепи”, - добавила Фридланд.
Команде Фридланд и Хельма удалось показать, что именно фермент TRMT10C вызывает метилирование и последующее подавление ND5. Исследователи наблюдали подавление биосинтеза белков субъединицы ND5 в подходящей клеточной модели, а также в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Как заявили авторы в своей статье в журнале Molecular Psychiatry: “Как следствие, здесь впервые продемонстрировано, что TRMT10C-индуцированное m1A-метилирование мРНК ND5 приводит к дисфункции митохондрий. Наши результаты позволяют предположить, что этот недавно выявленный механизм может быть вовлечен в A?-индуцированную митохондриальную дисфункцию”.
Университет Иоганна Гутенберга в Майнце, Пер.: PSYCHOL-OK.RU
