Исследователи из Федерального университета Рио-де-Жанейро (UFRJ) в Бразилии определили, что взаимодействие между прионными белками и ДНК может быть связано с образованием белковых амилоидных агрегатов и возникновением нейродегенеративных заболеваний, таких как Creutzfeldt-Jakob болезнь и другие губчатые энцефалопатии. Исследование появляется сегодня в FASEB Journal .

Во главе с профессорами UFRJ Ираймой Кордейру и Андерсоном Пинейро ученые обнаружили, что прионный белок (PrP) подвергается разделению жидкой фазы и что этот механизм точно контролируется некоторыми последовательностями ДНК. В процессе, подобном каплям масла, диспергированным в водно-масляной эмульсии, ДНК приводит PrP к образованию жидких капель, превращая их в гелеобразное состояние или даже превращая их в твердое вещество. Они также обнаружили, что эти свойства зависят от конформации аптамера ДНК (шпилька или расширенная конформация) и от стехиометрии взаимодействия белок-нуклеиновая кислота.

Процесс превращения капель жидкости в твердое состояние может объяснить образование аномального и необратимого скопления прионного белка, известного как амилоидные агрегаты. Эти структуры токсичны для мозга и связаны с развитием трансмиссивных губчатых энцефалопатий, таких как болезнь Крейтцфельда-Якоба и губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота (BSE), широко известная как болезнь коровьего бешенства. Связь между амилоидными агрегатами и болезнями была известна годами, но как эти структуры образуются, остается неясным. Исследование дает понимание, которое может помочь ответить на этот вопрос.

Основные результаты исследования раскрывают свойство прионного белка связывать нуклеиновые кислоты сходным образом с хорошо описанными белками, которые вызывают другие нейродегенеративные заболевания. Это открывает возможность нацеливания на болезнь путем выбора определенных последовательностей ДНК для контроля или предотвращения превращения органелл в нефункциональные гели и твердые вещества.

Статья "Жидкостное разделение фаз и фибрилляция прионного белка, модулированного высокоаффинным ДНК-аптамером", доступна онлайн на FASEB Journal .