Aktualności
Badania
14 Maja
Źródło: www.mcb.uj.edu.pl
Opublikowano: 2021-05-14

Mutacje w kompleksie Elongatora przyczyną zaburzeń neurologicznych

Związek pomiędzy mutacjami w białkowym kompleksie Elongatora a poważnymi zaburzeniami neurologicznymi ujawnili naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Wyniki ich badań zostały opublikowane w „Nature Communications”.

Badania naukowców z laboratorium Max Planckw Małopolskim Centrum Biotechnologii UJ prowadzone we współpracy z Uniwersytetem Queensland w Brisbane rzucają nowe światło na molekularne i genetyczne przyczyny występowania ciężkich chorób neurologicznych u ludzi. Przez ostatnie trzy lata badacze starali się lepiej zrozumieć związek pomiędzy mutacjami w genie kodującym jedną z podjednostek kompleksu Elongatora a rozwojem mikrocefalii, niepełnosprawności intelektualnej czy zaburzeń ze spektrum autyzmu.

Elongator to duży kompleks białkowy składający się z wielu podjednostek. Wprowadza on modyfikacje chemiczne do cząsteczek tRNA, odgrywających kluczową rolę w translacji – procesie regulującym produkcję wszystkich białek w każdym żywym organizmie – wyjaśnia Tomasz Gawda, magistrant pracujący w Max Planck Research Group i drugi autor publikacji.

Jak dodaje dr Monika Gaik, mutacje w którejkolwiek podjednostek kompleksu są związane z występowaniem wielu ludzkich chorób o podłożu neurologicznym. Molekularne mechanizmy leżące u ich podstaw były jednak do tej pory słabo poznane. Dzięki multidyscyplinarnemu podejściu naukowcy zdołali połączyć dane kliniczne uzyskane od pacjentów z Australii, Danii, Niemiec, Stanów Zjednoczonych i Francji z eksperymentami prowadzonymi in vivo na modelu mysim, z uwzględnieniem szczegółowych skanów mózgu i testów behawioralnych. Oprócz danych biomedycznych bardzo istotna była również praca zespołu naukowców z Polski. Przeprowadzili oni zaawansowaną analizę biochemiczną oczyszczonego ludzkiego kompleksu Elongatora, która pozwoliła wykazać na poziomie molekularnym bezpośrednie skutki mutacji zidentyfikowane u pacjentów z zaburzeniami neurologicznymi.

Wyniki opublikowane w prestiżowym Nature Communications wyraźnie pokazują, że mutacje w drugiej podjednostce kompleksu Elongatora (Elp2) występujące u pacjentów, hamują aktywność enzymatyczną całego kompleksu i mają bezpośredni wpływ na rozwój ludzkiego mózgu.

Po raz pierwszy byliśmy w stanie oczyścić ten duży ludzki kompleks białkowy i bezpośrednio zbadać w laboratorium szkodliwy wpływ mutacji zaburzających jego funkcjonowanie. Nasze analizy biochemiczne i biofizyczne potwierdziły, że to właśnie kompleks Elongatora jest odpowiedzialny za występowanie obserwowanych fenotypów klinicznych – mówi dr Sebastian Glatt, autor korespondencyjny artykułu i szef grupy badawczej z MCB, który wraz z prof. Brandonem J. Wainwrightem z IMB w Brisbane zainicjował i koordynował cały projekt.

Z przedstawionych przez naukowców wyników wyłania się nowy i szczegółowy obraz wysoce złożonej etiologii niepełnosprawności intelektualnych i autyzmu, a także fundamentalnej roli kompleksu Elongatora w ludzkim organizmie. Otrzymane wyniki pozwolą na znalezienie nowych markerów diagnostycznych i potencjalnych terapii interwencyjnych dla tych ciężkich zaburzeń neurologicznych.

MK, źródło: MCB

Dyskusja (0 komentarzy)