Ученые из Института биомедицинских исследований (IRB) в Барселоне обнаружили молекулярный механизм, связывающий изменения в нейрональном белке CPEB4 с идиопатическим аутизмом, на который приходится 80% случаев этого расстройства без четкой генетической причины. Исследование показало, что отсутствие специфического микроэкзона в CPEB4 нарушает динамику молекулярных конденсатов в нейронах, влияя на регуляцию генов, критически важных для развития мозга. Это нарушение может приводить к снижению выработки белка и нарушению роста и функции нейронов.
Молекулярные конденсаты и их роль в регуляции генов
Область белка CPEB4, удерживающая этот микроэкзон, не имеет четко выраженной трехмерной структуры. Белки с неупорядоченными участками могут образовывать конденсаты — маленькие капли внутри клетки, где молекулы, такие как информационные РНК (мРНК), кодирующие другие белки, участвующие в функционировании нейронов, хранятся в молчащем состоянии. Эти конденсаты могут собираться и разбираться в ответ на клеточные сигналы, обеспечивая динамическую регуляцию экспрессии генов.
Последствия для развития нейронов
Правильная регуляция генов необходима во время развития мозга. Если эти конденсаты CPEB4 не функционируют правильно из-за отсутствия микроэкзона, это может привести к нарушениям развития нейронов, проявляющимся как симптомы аутизма. Описанный механизм также помогает объяснить сложность и гетерогенность идиопатического аутизма, поскольку этот спектр включает множественные проявления и разную степень тяжести.
Перспективы лечения и будущее исследований
Одним из многообещающих результатов исследования является то, что микроэкзон 4, по-видимому, работает «в транс», а это означает, что можно будет ввести эту небольшую последовательность аминокислот в клетки, чтобы частично восстановить функцию CPEB4 и потенциально обратить вспять симптомы. Хотя исследователи все еще находятся на ранних стадиях, это открытие является многообещающим и указывает на потенциальный терапевтический подход, который мог бы восстановить функцию CPEB4.
Заключение
Исследование представляет собой важный шаг в понимании молекулярных механизмов, лежащих в основе идиопатического аутизма, и подчеркивает значение коротких генетических последовательностей в регуляции критических клеточных функций. Хотя многое еще предстоит изучить, полученные результаты открывают новое направление для разработки методов лечения, которые могли бы улучшить качество жизни многих людей и семей, страдающих аутизмом.
Литература.
“Mis-splicing of a neuronal microexon promotes CPEB4 aggregation in ASD” by Raúl Méndez et al. Nature
