Микробелки состоят менее чем из 150 аминокислот и часто остаются незамеченными при стандартном анализе. Из-за небольшого размера их трудно обнаружить, а некоторые из них образуются на участках генома, которые раньше считались некодирующими. Чтобы найти такие белки, ученые использовали сразу несколько методов: масс-спектрометрию, секвенирование РНК и рибосомное профилирование. Последний метод позволяет определить молекулы матричной РНК, с которыми связаны рибосомы — клеточные структуры, производящие белки.
Исследователи изучили более 600 образцов ткани мозга после смерти людей с болезнью Альцгеймера и без нее. Образцы были взяты из дорсолатеральной префронтальной коры, которая участвует в управлении когнитивными функциями. Всего ученые обнаружили 4321 микробелков, пишет Nature. Из них 3217 ранее не были описаны в стандартном каталоге человеческих белков (UniProtKB/Swiss-Prot).
Затем ученые отдельно проанализировали 480 образцов мозга. Так удалось найти 121 микробелок с разным уровнем содержания в мозге людей с болезнью Альцгеймера и без нее. Особое внимание они уделили одному микробелку длиной 63 аминокислоты. Его содержание в образцах мозга людей с болезнью Альцгеймера оказалось значительно ниже, чем у людей без нейродегенерации. Этот белок образуется из того же гена, который обычно производит другой — гораздо более крупный белок длиной 570 аминокислот.
При этом большой белок исследователи не обнаружили в образцах мозга. Небольшой белок, напротив, оказался в значительном количестве в митохондриях микроглии — иммунных клеток мозга.
Когда ученые удалили ген, чтобы клетки перестали производить этот микробелок, работа митохондрий микроглии нарушилась.
В частности, клетки стали потреблять меньше кислорода. «В конечном итоге мы смогли показать, что он выполняет функцию регулятора митохондрий», — заявил соавтор исследования Брендан Миллер.
Следующим этапом станет изучение функций отдельных микробелков и проверка их роли в развитии болезни Альцгеймера. Ученые уверены, что открытие даст новое представление о механизмах старения и нейродегенерации.
Ранее сразу два научных коллектива пришли к новым выводам о природе нейродегенерации. Оба результата указывают на процессы, которые противоречат существующим представлениям ученых.
