Синуклеины

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Синуклеины — семейство белков, обнаруживаемых в нервной ткани и в некоторых видах опухолей. У человека известно три белка: альфа-синуклеин, бета-синуклеин, гамма-синуклеин[1]. В последнее время к семейству относят белок синоретин[1][2]. Интерес к данным белкам пробудился после обнаружения мутации гена альфа-синуклеина в нескольких семьях с аутосомо-доминантной формой болезни Паркинсона. Пока что синуклеины обнаружены только у позвоночных, однако по структуре они схожи с LEA-белками растений (англ. late-embryo-abundant). Таким образом, семейство синуклеинов насчитывает 4 изоформы.

Общая характеристика синуклеинов[править | править код]

Семейство синуклеинов несколько разнится, так как в синтезе участвуют различные гены позвоночных. Все синуклеины обладают высококонсервативными алипотерминальными повторяющимися участками, которые могут опосредовать как связывание с липидами, так и димеризацию. Кроме того, они обладают нативно-развёрнутой третичной структурой, которая участвует в белок-белковом взаимодействии.

  • α-синуклеин (ген SNCA, локус 4q21-q23, состоит из 6 экзонов). Синонимы: синелфин, NACP, SYN1.
  • β-синуклеин (ген SNCB, локус 5q35, состоит из 6 экзонов). Синонимы: PNP14 (phosphoneuroprotein 14).
  • γ-синуклеин (ген SNCG, локус 10q23, состоит из 5 экзонов). Синономы: персин, или BSCG-1 (грудной специфический онкоген, breast specific cancer gene-1).
  • Синоретин — четвёртый член семейства синуклеинов, обнаруженный в сетчатке, клетках мозга.

Локализация[править | править код]

Внутриклеточное расположение альфа-синуклеина до конца не установлено. Считается, что наиболее вероятные места его локализации (по мере убывания): пресинаптическая терминаль, ядерная оболочка, цитоплазма. Было показано, что α-синуклеин содержится не только в тельцах Леви, но и в других включениях, таких как: Леви-подобные тельца, виток-подобные включения. В патологии α-синуклеин был найден в тельцах и нейритах Леви, в нейрональной и смешанной нейронально-глиальной опухоли головного мозга (ганглиоме, медулобластоме), также в обонятельных луковицах и переднем обонятельном ядре. β-синуклеин содержится в норме в: ЦНС (равномерно распределён в терминалях аксонов нейронов всей ЦНС), астроцитах, клетках Сертоли (яички), сетчатке и оптическом нерве, в слизистой обонятельной системы. γ-синуклеин выявлен в норме также в ЦНС (во всём головном мозге взрослых), спинномозговом тяже, тройничном нерве, в крови (тромбоциты), эпидермисе, СМЖ (ликворе), сетчатке и оптическом нерве, слизистой обонятельной системы. В патологии β-синуклеин обнаружен в яичниковой карциноме, медулобластоме, а γ-синуклеин — в грудинной и яичниковой карциноме, глаукоматозном оптическом нерве, глиальной опухоли высокой степени дифференцировки (эпендимоме, глиобластоме), то есть в клетках опухоли. Тельца Леви — это цитоплазматические эозинофильные белковые агрегаты, содержащие α-синуклеин в качестве одного из основных компонентов.

Изоформы α-синуклеина[править | править код]

Доказано несколько изомерных форм альфа-синуклеина, являющихся результатом альтернативного сплайсинга: α-синуклеин−112, α-синуклеин−126 и, наиболее известная форма, — α-синуклеин−140. Существуют и другие формы, например α-синуклеин−132.

Структура α-синуклеина[править | править код]

В пресинаптической терминали α-синуклеин существует в равновесном между свободной и везикулосвязанной формами состояниях. Доказательством существования свободной формы может служить, например, факт, что α-синуклеин может быть выделен в чистом виде из цитозоля. В частности, указывается, что в водном растворе α-синуклеин имеет расширенную структуру, состоящую из разнообразных спиралей, не имеющих гидрофобного ядра. Имеет структуру, схожую с тубулин/актин-связывающими белками, что может быть важным для белок-белковых взаимодействий.

В исследованиях Assia Shisheva 2015 года показано, что агрегацию α-синуклеина с образованием телец Леви предотвращает комплекс белков ArPIKfyve и Sac3.[3], который даже может способствовать расплавлению этих патологических включений. На основе указанного механизма появляется перспектива создания лекарства, способного расворять тельца Леви и лечить ассоциированные с ними деменции, такие как болезнь Паркинсона.

Исследователи[править | править код]

Крупными исследователями патологических белков, в том числе семейства синуклеинов, являются группы ученых Российской академии наук:

  • Нинкина Н. Н. (совместно с Кухарский М., Тарасова Т. и др.).
  • Угрюмов М. В. (совместно с Козина Е., Сафандеев В. и др.).

Ссылки[править | править код]

  1. 1 2 The synuclein family.. Cold Spring Harbor Laboratory Press (14 Sep 1998). Проверено 11 июня 2014.
  2. Surguchov et al. Synoretin —a new protein belonging to the synuclein family. Mol. Cell. Neurosci 13:95-103 1999
  3. Ikonomov O. C. et al. The Protein Complex of Neurodegeneration-related Phosphoinositide Phosphatase Sac3 and ArPIKfyve Binds the Lewy Body-associated Synphilin-1, Preventing Its Aggregation //Journal of Biological Chemistry. – 2015. – Т. 290. – №. 47. – С. 28515-28529.