Группа исследователей из IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Итальянский технологический институт) разработала in silico «молекулярные зонды», способные отслеживать прогресс белка, который неправильно ведет себя при различных нейродегенеративных заболеваниях, таких как боковой амиотрофический склероз (БАС) и Лобно-височная деменция (ЛВД). Зонды можно использовать для изучения поведения целевого белка в клетке, и они были протестированы в сотрудничестве с Римским университетом Сапиенца, Центром геномной регуляции в Барселоне, Эдинбургским университетом и Королевским колледжем Лондона. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Зонды, созданные группой «Системная биология РНК» в IIT в Генуе, состоят из молекул РНК, созданных с помощью компьютера, которые связываются с белком, связанным с нейродегенерацией, называемым TDP-43. Этот белок присутствует во многих случаях бокового амиотрофического склероза (БАС) и лобно-височной деменции (ЛВД), где он агрегирует, создавая нерастворимые белковые капли в нервных клетках, изменяя их метаболизм и функцию.

Gaia Herbs, Ресвератрол 150, 50 веганские фито-капсулы с жидкостью

Исследовательская группа была вдохновлена ​​естественным взаимодействием белка с молекулами РНК для разработки молекулярных зондов, которые называются «аптамерами», буквально молекулами, созданными для достижения одной единственной цели. Их главная цель состояла в том, чтобы получить новый подход для отслеживания агрегации белков, связанных с нейродегенерацией, на самых первых этапах процесса.

«Используя наши собственные алгоритмы, мы разработали РНК-аптамеры, специфичные для TDP-43, и использовали их вместе с передовыми методами микроскопии, чтобы проследить переход белка к его агрегированным формам», — объясняет Джан Гаэтано Тарталья, главный исследователь лаборатории системной биологии РНК. «Мы можем идентифицировать агрегаты TDP-43 размером до 10 нанометров, что, насколько нам известно, является лучшим разрешением, достигнутым на сегодняшний день при визуализации белковых агрегатов».

Эти аптамеры могут быть использованы для изучения на молекулярном уровне явления аномальной агрегации белков, типичного для некоторых нейродегенеративных заболеваний, и, таким образом, проложат путь к разработке средств ранней диагностики этих заболеваний.

Мы показали, что РНК-аптамеры также можно использовать для отслеживания TDP-43 в живых клетках и в режиме реального времени, выявляя все формы белка, от физиологически растворимой до нерастворимой, проходя по агрегатам промежуточных размеров, не обнаруживаемым стандартными подходами. .»

Эльза Закко, ведущий исследователь проекта

Исследование было проведено исследователями IIT Эльзой Закко, Александросом Армаосом и Джаном Гаэтано Тартальей (также из Римского университета Сапиенца) при участии групп под руководством Мэтью Хоррокса из Эдинбургского университета и Аннализы Пасторе из Королевского колледжа Лондона.