Генетическая мутация вызывает энергодефицит
Ученые определили молекулярные последствия ранее не известной генетической мутации. Эта мутация препятствует функционированию митохондрий - “энергетических станций” клеток, возникших вследствие безобидной вирусной инфекции в раннем детстве и приведшей к тяжелому заболеванию головного мозга с нарушением моторных функций.
Митохондрии - органеллы, которые выполняют множество функций. Они лучше всего известны как преобразователи энергии, поступающей с пищей, в энергию, которая может быть использована для клеточных биохимических реакций. Однако они также ответственны за производство множества кофакторов, которые необходимы для функционирования ряда ферментов. Дефектные митохондрии приводят прежде всего к заболеваниям тканей и органов, которые требуют повышенного уровня энергии: нервной системы, сердца и скелетных мышц.
Генетический анализ генома пациентов и их семей с трех разных континентов показал, что определенный ген всегда изменялся наследуемой мутацией. Этот ген обеспечивает синтез митохондриальной канонической протеазы (Mitochondrial Processing Peptidase, MPP), необходимого митохондриям для транспорта большинства белков из цитоплазмы.
В своей работе, посвященной фундаментальным исследованиям в медицине, ученые показали, что генетическое изменение гена MPP приводит к нарушению функционирования клеток, что приводит к накоплению незрелых белков в митохондриях. Ученые использовали дрожжи в качестве модели эксперимента.
Это фундаментальное исследование патологических механизмов приведет к разработке эффективных методов лечения в долгосрочной перспективе.
F.-Nora Vögtle, Björn Brändl, Austin Larson, Manuela Pendziwiat, Marisa W. Friederich, Susan M. White, Alice Basinger, Cansu Kücükköse, Hiltrud Muhle, Johanna A. Jähn, Oliver Keminer, Katherine L. Helbig, Carolyn F. Delto, Lisa Myketin, Dirk Mossmann, Nils Burger, Noriko Miyake, Audrey Burnett, Andreas van Baalen, Mark A. Lovell, Naomichi Matsumoto, Maie Walsh, Hung-Chun Yu, Deepali N. Shinde, Ulrich Stephani, Johan L.K. Van Hove, Franz-Josef Müller, Ingo Helbig. Mutations in PMPCB Encoding the Catalytic Subunit of the Mitochondrial Presequence Protease Cause Neurodegeneration in Early Childhood. The American Journal of Human Genetics, 2018; DOI: 10.1016/j.ajhg.2018.02.014
