Ученые Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН выяснили, что ионы железа могут помочь в создании лекарств от тяжелых наследственных психических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.
В научном институте пояснили, что целый ряд наследственных форм психических расстройств и нейродегенеративных заболеваний, как широко известных (болезнь Паркинсона, некоторые формы шизофрении), так и более редких, при разной симптоматике имеет и общие черты. Прежде всего, это возникающие по разным причинам нарушения функций белков, участвующих в коммуникации между нейронами. Большинство таких мутаций связано с нарушением трехмерной структуры белка.
"Удалось установить, что ионы железа могут выполнять функцию фармакологических шаперонов – низкомолекулярных соединений, которые участвуют в исправлении потенциального вреда, возникающего из-за нарушений в белках вследствие различных мутаций", - говорится в сообщении ИЦиГ СО РАН.
Главный научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Александр Куликов пояснил, что нормальный белок, фермент постоянно подвергается тепловым ударам молекул воды, что ведет к его постепенному разрушению. Это обычный жизненный цикл, но вследствие нарушений структуры снижается устойчивость белков к подобным воздействиям, они разрушаются заметно быстрее. В результате, их содержание в организме снижается, и они уже не могут выполнять свою функцию в полном объеме.
Уже установлено, что некоторые низкомолекулярные соединения способны встроиться и стабилизировать структуру таких белков. Это вызвало большой интерес к подобным соединениям как к потенциальным кандидатам на роль новых лекарственных препаратов, однако до сих пор не ясно, как именно они действуют. Некоторое время назад сотрудники ИЦиГ СО РАН установили, что подобными свойствами обладают ионы железа.
"Сами по себе они не могут выступать кандидатом на роль лекарства, поскольку очень ядовиты для клеток мозга. Но, благодаря тому, что железо создает комплексные соединения со структурой белка, его ионы являются удобной моделью для изучения того, как все же работает шаперон", - отметил Куликов.
Теперь ученые на средства гранта Российского научного фонда намерены выяснить действие стабилизирующих эффектов ионов железа и, возможно, других металлов или соединений на два фермента, которые участвуют в метаболизме ключевых медиаторов мозга – серотонина и дофамина. На их примере предстоит описать, какие именно молекулярные воздействия позволяют стабилизировать структуру белка.