Реферат: Роль конформационной патологии в реализующих механизмах старения

РОЛЬ КОНФОРМАЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ В РЕАЛИЗУЮЩИХ МЕХАНИЗМАХ СТАРЕНИЯ

В.В. Соколик

ГУ «Институт неврологии, психиатрии и наркологии АМН Украины», Харьков, Украина,

E-mail: Sokolik67@rambler.ru

Старение является логическим этапом онтогенеза, задействующим в своей реализации те же закодированные в геноме механизмы, что и развитие на предыдущих стадиях жизни организма. При этом избыточность всё возрастающей мощи функциональных систем приводит не только к раскоординированию регуляции отдельных процессов, но и к реализации генетической предрасположенности к т.н. персональным «причинам смерти». Повод для инициации патологического процесса может быть случайным, тогда как механизм реализации конформационной патологии универсален для всех организмов: лавина повреждённых стрессом белков отвлекает адаптационную систему шаперонов от контроля функциональной конформации синтезирующихся de novo белков, что приводит к появлению мутантных протеинов в несвёрнутом состоянии. Такие мутантные белки организм синтезировал всю жизнь, но шапероны вовремя исправляли их конформацию, делая их приемлемо функциональными. Без шаперонов мутантные белки не способны самостоятельно обрести нативную пространственную структуру и становятся затравками в цепной реакции агрегации, что приводит к развитию различных амилоидозов. Как правило, в агрегаты рекрутируются регуляторные белки, отличные от затравки. Данный механизм характерен для целого ряда нейродегенеративных заболеваний, клиническое проявление которых совпадает с началом этапа старения организма. Речь идёт о болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, болезни Хантингтона, прионной патологии и др.

^ Цель работы состояла в моделировании структурных предпосылок агрегации специфических маркерных пептидов при болезни Альцгеймера.

Структурные шаблоны β-амилоидного пептида 1-40 и 1-42 были построены по детерминирующим их нуклеотидным последовательностям (база данных Protein Data Bank). Визуализировали пространственную структуру протеинов в графическом редакторе Ggenedit. exe. На основе полученных моделей были сформулированы структурные предпосылки агрегации, специфичные для мутантного β-амилоидного пептида1-42, играющего роль затравки в процессе амилоидообразования при болезни Альцгеймера.

Показали, что для β-амилоидного пептида 1-40/42 характерно формирование олигомеров вследствие образования межмолекулярного антипараллельного β-складчатого слоя в области С-концевых доменов этих пептидов. Роль затравки играет вариант этого пептида удлинённый на два аминокислотных остатка. Дальнейшее укрупнение агрегатов обязано сборке протофибрилл из бусин-олигомеров при участии двухвалентных катионов.