Микробелки открывают путь к лечению болезни Альцгеймера

Анализ тканей мозга человека выявил свыше тысячи микробелков, о которых прежде не знали. Учёные изучили посмертные образцы людей с болезнью Альцгеймера и без неё. Десятки крошечных молекул меняли количество при этом заболевании. Эту информацию сообщает издание TechInsider.

Долго такие соединения относили к «тёмной материи генома». Их считывают участки ДНК, которые считали мусорными и неспособными создавать белки. Другие образуются с тех же генов, что и крупные белковые молекулы. Из-за этого стандартный анализ РНК и масс-спектрометрия годами не замечали их.

Специалисты составили самый большой атлас микробелков для мозга. В работу вошли образцы дорсолатеральной префронтальной коры. Размер молекул — меньше 150 аминокислот — мешает находить их обычными способами. Авторы соединили масс-спектрометрию, секвенирование РНК и другие современные методы.

Всего проверили 608 посмертных образцов. Удалось идентифицировать 4321 микробелок. Больше трёх тысяч из них не значились в каталоге UniProtKB/Swiss-Prot. Модель глубокого обучения подтвердила надёжность обнаружения 1067 белков. Данные открыли для лабораторий по всему миру. Отчёт появился в Nature Aging.

При детальном разборе 480 образцов у 121 микробелка экспрессия заметно отличалась при Альцгеймере. Внимание привлёк белок из 63 аминокислот: его содержание падало. Его кодирует тот же ген, что и крупный белок из 570 аминокислот. Крупная версия в мозговых тканях не выявлялась, а малая работала в митохондриях микроглии — иммунных клеток мозга.

Когда ген удалили в эксперименте, митохондрии микроглии нарушились, а потребление кислорода снизилось. Это подтверждает, что микробелок регулирует клеточную энергетику.

«При Альцгеймере патология отчасти вызвана белками, которые утрачивают форму либо накапливаются и дают токсичную реакцию, — поясняет соавтор исследования, нейробиолог Брендан Миллер из Института Солка. — Нужно как можно быстрее разобраться во всём наборе белков, включая микробелки».