Egy új jelentés részletezte azokat a különálló folyamatokat, amelyek a FUS fehérjéket aggregálják és összetapadják mind az amiotróf laterális szklerózisban (ALS), mind a frontotemporális dementiában (FTD).

előidéző

A FUS fehérje a legtöbb szövetben megtalálható, és a fehérjetermelés több lépésében részt vesz. Egészséges sejtekben a FUS átjut a sejtmagba, és mind a DNS-hez, mind az RNS-hez kötődik, közvetítve bizonyos fehérjék különböző változatainak szintézisét.

De az ALS-ben és a frontotemporális demenciában - egy gyakori demenciában - a FUS bejutása az idegsejtek, például a motoros idegsejtek magjába sérül. A FUS és az RNS aggregátumai úgynevezett stressz granulátumokká alakulnak át. (A motoros neuronok olyan speciális idegsejtek, amelyek ellenőrzik az izommozgást, és károsodnak ALS-betegeknél.)

"Korábbi megállapítások alapján azt gyanítottuk, hogy ezek a szemcsék magként működhetnek a fehérje aggregáció elősegítésében, ami végső soron a FUS visszafordíthatatlan csomósodásához vezet" - mondta Dorothee Dormann, a tanulmány vezető szerzője sajtóközleményében. De az összevonásért felelős feldolgozók nem voltak egyértelműek.

A németországi Ludwig-Maximilians-Universitaet Munchen nyomozói kimutatták, hogy a folyadék-folyadék fázis szétválasztása miatt a FUS összeomlik, hasonlóan az olajcseppek lassú egybeeséséhez az olaj-víz emulzióban.

A fázisok szétválasztása releváns szerepet játszik a különféle biológiai folyamatokban, ideértve a sejtrekeszek szerveződését is.

A tudósok kimutatták, hogy az ALS-ben és az FTD-ben a FUS két különböző módon halmozódik fel.

A magba való belépéshez a fehérjének kölcsönhatásba kell lépnie a transzportin nevű nukleáris receptorral. De az ALS-ben a FUS mutációi jelentősen gátolják a transzportinhoz való kötődési képességét.

A tanulmány azt is kimutatta, hogy a transzportin stabilizálja azokat a fehérjéket, mint például a FUS, amelyek hajlamosak a fázisszétválasztásra. De úgy tűnik, hogy ALS-betegeknél a FUS fehérje mutációi is megzavarják ezt a stabilizáló funkciót.

A frontotemporális demenciában szenvedőknél ezzel szemben a mutációk nem az alapproblémák; a FUS transzportja a sejtmagba, nem pedig maga a fehérje szerkezete, hibás.

Úgy látták, hogy a FUS gén mutációi befolyásolják a fehérje sejten belüli transzportját, valamint annak fázisszétválását és összetapadását. "Megállapításaink a folyadékfázisú homeosztázis [egyensúly] két szabályozási mechanizmusát tárják fel, amelyek megszakadnak a FUS-hoz kapcsolódó neurodegenerációban" - írták a kutatók.

Arra a következtetésre jutottak, hogy munkájuk szerint a FUS összesítése kulcsfontosságú esemény az ALS-ben és az FTD-ben.

"Ezenkívül a bizonyítékok felhalmozódása erősen alátámasztja azt az elképzelést, hogy a neurodegeneratív rendellenességek patológiájában szerepet játszó más fehérjék fázisszétválasztás útján aggregátumokat képezhetnek" - mondta Dormann, hozzátéve, hogy a kutatócsoport további fehérjetanulmányokat tervez, amelyek tartalmazzák az aggregációjuk megakadályozásának módjait.