Раскрытие тайны Гао, белка, причастного к двигательным расстройствам

Ученые из Scripps Research выяснили, как действует загадочный белок под названием Gao, который является одним из наиболее распространенных белков в мозге и при мутации вызывает серьезные двигательные нарушения.


Выводы, представленные в Отчеты по ячейкам, являются прогрессом в базовом понимании того, как мозг управляет мышцами, и могут привести к лечению детей, рожденных с двигательными расстройствами с мутацией Гао. Такие состояния, известные как расстройства нервного развития, связанные с GNAO1, были обнаружены только в последнее десятилетие и, как считается, затрагивают как минимум сотни детей во всем мире. Дети с этим заболеванием страдают серьезной задержкой развития, судорогами и неконтролируемыми мышечными движениями.

«Мы смогли выяснить, что этот белок делает в нервной системе, а затем использовать эти знания, чтобы выяснить, почему его мутация приводит к этому разрушительному заболеванию», – говорит старший автор исследования Кирилл Мартемьянов, доктор философии, профессор и заведующий кафедрой Неврология в Scripps Research во Флориде.

Понимание менее известного G-белка

Gao является членом семейства белков, называемых G-белками, наиболее известных своей ролью в передаче сигналов в клетки от рецепторов клеточной поверхности, называемых рецепторами, связанными с G-белками (GPCR). Эти рецепторы обнаружены во многих типах клеток в головном мозге и в других частях тела и опосредуют десятки биологических процессов, от воспаления до настроения и зрения.

Поскольку GPCR настолько важны и относительно хорошо изучены, большая часть лекарств нацелена на них для лечения заболеваний. Однако, в отличие от большинства др. G белков, Gao играет роль в передаче сигналов GPCR, которая остается несколько неясной.

«Моя лаборатория уже довольно давно изучает этот белок, – говорит Мартемьянов, – и на самом деле не было никакой связи с чем-либо непосредственно связанным с болезнью, пока несколько лет назад не было обнаружено, что мутации в гене, кодирующем Гао, вызывают ряд редкие генетические синдромы с припадками и неконтролируемыми движениями ».

Вскоре нейробиолог стал посещать собрания базирующегося в Вирджинии Bow Foundation и европейской организации Famiglie GNAO1, которые поддерживают семьи детей с этими синдромами. В конечном итоге Bow Foundation помог финансировать его исследование, предоставив стипендию первому автору исследования Брайану Мунтину, доктору философии, научному сотруднику лаборатории Мартемьянова.

«Доминирующий негативный эффект»