Исследователи раскрыли тайну одной из форм болезни Баттена

Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора (США) раскрыли механизм возникновения одной из форм болезни Баттена, статью о своем открытии ученые опубликовали в журнале Nature Cell Biology.

Болезнь Баттена – редкое наследственное заболевание из группы лизосомных болезней накопления, при котором клетка не справляется с одной из своих функций: очисткой. «Должность» уборщика занимают специальные клеточные органоиды – лизосомы. Они представляют собой мешочки, содержащие ферменты – тип белков, разрушающих клеточные отходы на составные компоненты, которые клетка может переработать или выбросить. Когда в работе лизосом происходит сбой, в клетках нервной системы накапливается «мусор» – липопигменты (белки и жиры). Это в свою очередь приводит к серьезным последствиям для человека: потере речи, нарушению зрения, слабоумию, эпилепсии.

Науке известно, что болезнь Баттена связана с мутациями по меньшей мере в восьми генах, которые отвечают за продукцию и использование некоторых белков в организме. Одна из форм заболевания – восьмая – вызвана дефектом белка, за работу которого ответственность несет ген CLN8. Казалось бы, причина известна. Но она не раскрыта до конца.

Загадка состоит в том, что белок, продуцируемый геном CLN8, не находится в лизосоме. Он работает в совершенно другом органоиде клетки – эндоплазматическом ретикулуме, в котором синтезируются многие молекулы, включая лизосомальные ферменты. То есть мутации в белке, не находящиеся в лизосоме, могут привести к лизосомной болезни накопления.

Чтобы решить эту загадку, исследователи сначала искали белки, которые сопровождали бы лизосомальные ферменты на пути из эндоплазматического ретикулума к лизосомам. Количество белков сузили до четырех кандидатов, и CLN8 был одним из них. Он был единственным, кто взаимодействовал с двумя третями лизосомальных ферментов, которые тестировали ученые.

Затем исследователи работали с мышами, несущими дефектные молекулы CLN8. У этих грызунов наблюдались многие симптомы заболевания, какие встречаются у людей. Специалисты выяснили, что у мышей, на которых проводят тесты, в лизосомах содержится меньше лизосомальных ферментов. Если CLN8 в эндоплазматическом ретикулюме помогает переносить лизосомные ферменты, то наличие дефектных белков CLN8 может объяснить, почему в лизосому попадает меньше ферментов.

Кроме того, исследователи обнаружили, что конкретный кусочек CLN8 действует как крючок, «захватывающий» лизосомные ферменты, чтобы облегчить их выход из эндоплазматического ретикулума. Они также идентифицировали молекулярные сигналы, которые помогают CLN8 добраться до места назначения и обратно – к «колыбели» ферментов. Эти находки ученых открывают потенциальные новые возможности для терапии по крайней мере одной из форм болезни Баттена.