الكشف عن آلية تعزز تكسير رواسب البروتين الضارة وتؤدي للإصابة بمرض باركنسون

حدد الباحثون آلية تعزز تكسير رواسب البروتين الضارة، وإذا حدث خلل فيها، فقد يؤدي ذلك إلى الإصابة بـ مرض باركنسون.

نيمو (NEMO)، وهو بروتين يرتبط بشكل أساسي بعمليات الإشارة في الجهاز المناعي، يمنع ترسب تجمعات البروتين التي تحدث في مرض باركنسون، ولهذا الغرض، فهو يرتبط ببعض سلاسل البروتين التي تعمل كعلامات لإزالة النفايات الخلوية، وبالتالي تعزيز تحلل الركام الضار.

وقد سلط فريق بحثي برئاسة البروفيسور كونستانزي فينكلهوفر من جامعة الرور في بوخوم بألمانيا، الضوء على كيفية عمل هذه الآلية.

نشر الفريق النتائج التي توصل إليها في مجلة Nature Communications.

وفي دراسات المتابعة، يدرس الفريق طرقًا لتسخير النتائج في الاستراتيجيات العلاجية، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

البحث عن الأساليب العلاجية المستهدفة

ترتبط الأمراض التنكسية العصبية، مثل مرض باركنسون أو مرض آلزهايمر، بترسب تجمعات البروتين في الدماغ.

تتراكم هذه الركام عندما يكون نظام إزالة النفايات الخلوية معيبًا أو مثقلًا.

في مرض باركنسون، توجد تجمعات تتكون أساسًا من البروتين ⍺-سينوكلين في مناطق معينة من الدماغ.

وأوضح وينكلهوفر أن «حقيقة حدوث مثل هذه التجمعات، والتي يشار إليها باسم أجسام ليوي، هي سمة رئيسية لمرض باركنسون».

يعد اختلال وتجميع ⍺-synuclein ذا أهمية حاسمة للعمليات التي تؤدي إلى فقدان وظيفة الخلايا العصبية وموتها وتساهم في تطور المرض.

لذلك يهدف الباحثون من مختلف التخصصات حول العالم إلى فك رموز هذه العمليات على المستوى الخلوي والجزيئي، من أجل تطوير أساليب علاجية مستهدفة.

تحلل البروتينات

بالتعاون مع فريق متعدد التخصصات، نجحت مجموعة البحث في بوخوم في الحصول على فهم أفضل لآلية تحلل ⍺-سينوكلين: يتم تصنيف البروتينات الخلوية الموجهة للتحلل بحيث يتمكن نظام التخلص من النفايات الخلوية من التعرف على هذه البروتينات، وتتكون هذه التسمية من سلسلة من جزيئات اليوبيكويتين.

وقال وينكلهوفر: «اعتمادًا على كيفية ارتباط جزيئات اليوبيكويتين هذه وطول وبنية سلاسل اليوبيكويتين، يمكن لنظام التخلص من النفايات الخلوية التعرف من خلاله على المسار الذي يجب أن تتحلل فيه البروتينات الموسومة».

التأثير الوقائي لبروتين نيمو (NEMO)

في الدراسات السابقة، أظهرت مجموعة البحث أن شكلًا محددًا من سلاسل اليوبيكويتين، ما يسمى بسلاسل اليوبيكويتين الخطية، يتراكم على مجاميع البروتين في الخلايا العصبية وتقليل سمية مجاميع البروتين.

وقد حدد الباحثون الآن آلية هذا التأثير الوقائي، ووجدوا أن بروتين NEMO يرسو على سلاسل اليوبيكويتين الخطية الموجودة على مجمعات البروتين ويعزز تحلل ⍺-synuclein.

وقال وينكلهوفر: «الأمر المثير للاهتمام هو أن التأثير الوقائي لـ NEMO يمكن حظره عن طريق تثبيط الالتهام الذاتي».

اكتشفت مجموعة كونستانزي وينكلهوفر البحثية أن نيمو يتفاعل مع بروتين في آلية الالتهام الذاتي.

من خلال تكوين مركب يتكون من سلاسل يوبيكويتين خطية، من NEMO والبروتين المذكور المسمى p62 على مجاميع ⍺-synuclein، يمكن ترتيب p62 في شكل مكثفات - وهو أمر ضروري للتوظيف الفعال لآلات الالتهام الذاتي في مجاميع البروتين.

ويجري فريق البحث دراسات متابعة لاستكشاف إمكانات NEMO وسلاسل يوبيكويتين الخطية لاستراتيجيات علاجية جديدة.