«Наши результаты согласуются с идеей о том, что дисбаланс синтеза белка и динамики актина способствует физиологическим проблемам у мышей FXS», — объясняет профессор Нью-Йоркского университета Эрик Кланн, директор Центра нейронологии Нью-Йоркского университета и старший автор исследования. «Более того, они предлагают потенциальный подход к лечению людей с синдромом ломкой Х-хромосомы: нацеливание на конкретный белок, eIF4E, который регулирует синтез белка».В результатах, опубликованных в журнале Science Signaling, также участвовали исследователи из Бельгийского Католического университета.Давно установлено, что FXS вызывается замалчиванием гена FMR1, который имеет жизненно важное значение для когнитивного развития.
Это молчание приводит к потере экспрессии ломкого X-белка умственной отсталости (FMRP), который подавляет синтез белка. В отсутствие этого супрессора синтез белка преувеличен, вызывая ряд психических и физических расстройств.Отсутствие FMRP увеличивает функциональность eIF4E, которая необходима для инициации синтеза белка. Примечательно, что он также нарушает активность специфического белка CYFIP1, который регулирует eIF4E, а также динамику актина и структуру дендритов — компонентов нейрона, в которых расположены входы от других нейронов.
В своей работе исследователи использовали препарат 4EGI-1, чтобы восстановить баланс между синтезом белка и динамикой актина.В частности, исследователи лечили мышей FXS 4EGI-1, который блокирует взаимодействия между eIF4E и специфическим белком, eIF4G, критическим партнером в инициации синтеза белка. Это заставляет eIF4E вместо этого связываться с CYFIP1, что снижает синтез белка, а также путь, регулирующий динамику актина.Их результаты показали, что это вмешательство было успешным в нормализации как синтеза белка, так и динамики актина.
Более того, это восстановление также улучшило синаптическую функцию модельных мышей, уменьшило когнитивные аномалии и нормализовало структуру дендритов.