Het onderzoek biedt nieuwe potentiële strategieën om medicijnen te ontwikkelen waar patiënten met Parkinson baat bij kunnen hebben.
Parkinson is de snelst groeiende hersenziekte ter wereld, maar er zijn momenteel geen behandelingen die de aandoening kunnen vertragen of tot stilstand brengen.
Uit eerder onderzoek aan de universiteit is gebleken dat een gen genaamd PINK1 cruciaal is voor de bescherming van hersencellen tegen stress. Bij patiënten die drager zijn van PINK1-mutaties gaat dit beschermende effect verloren, wat leidt tot de degeneratie van cellen die de beweging controleren, wat op zijn beurt leidt tot de symptomen van Parkinson.
PINK1 codeert voor een klasse van enzymen die bekend staan als kinase en fungeert als een sensor voor schade aan de ‘stroomgeneratoren’ van cellen die bekend staan als mitochondriën. PINK1 schakelt vervolgens een beschermend pad in door zich te richten op twee belangrijke eiwitten, ubiquitine en Parkine, die de schade herstellen. Maar hoe PINK1 werd ingeschakeld, was voorheen niet bekend.
In onderzoek dat zojuist is gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances heeft een team van Dundee-wetenschappers, in samenwerking met collega’s in Groot-Brittannië, Nederland en Duitsland, biologische en kunstmatige intelligentiemethoden gebruikt om een model bloot te leggen van de innerlijke werking van hoe het PINK1-enzym werkt. ingeschakeld.
Het model laat zien hoe de PINK1-schakelaar wordt geactiveerd door zich te binden aan belangrijke onderdelen van een complexe machine aan het oppervlak van de mitochondriën, bekend als het Translocase of Outer Membraan (TOM)-complex.
De nieuwe bevindingen laten zien dat PINK1 unieke elementen gebruikt die niet in andere enzymen voorkomen. Deze vormen een relaisschakelaar waarmee PINK1 wordt geactiveerd, zodat het zich kan richten op ubiquitine en Parkin om zijn beschermende functie tegen Parkinson uit te oefenen.
“Als arts die Parkinson-patiënten behandelt, is het doel van ons onderzoek het ontdekken van fundamentele mechanismen die kunnen wijzen op nieuwe manieren om de ziekte in de toekomst beter te behandelen”, zegt professor Miratul Muqit, consultant neuroloog bij de Medical Research Council Protein Phosphorylation en Ubiquitylation Unit (MRC-PPU), in de School of Life Sciences in Dundee.
“Onze nieuwe bevindingen dragen bij aan een aantal opkomende behandelingsstrategieën die zich richten op het PINK1-traject, waarvan sommige nu dit jaar in klinische onderzoeken voor Parkinson-patiënten terechtkomen. Dit werk biedt een raamwerk voor toekomstige studies gericht op het vinden van nieuwe medicijnachtige moleculen die zich kunnen richten op PINK1 in het TOM-complex.”
Bron: Universiteit van Dundee