Ученые, исследующие болезнь Альцгеймера, впервые определили структуру молекул в человеческом мозге.

Опубликованное в журнале Nature исследование описывает, как ученые использовали криоэлектронную томографию с использованием флуоресцентной микроскопии для глубокого изучения мозга донора, страдающего болезнью Альцгеймера.

В результате они получили трехмерные карты, на которых могли наблюдать белки, молекулярные строительные блоки жизни, которые в миллион раз меньше рисового зернышка, внутри мозга. В ходе исследования были изучены два белка, вызывающих деменцию, — β-амилоид, белок, который образует микроскопические липкие бляшки, и тау — еще один белок, который при болезни Альцгеймера образует аномальные нити, которые растут внутри клеток и распространяются по всему мозгу. Это исследование выявило молекулярную структуру тау-белка в тканях, то, как расположены амилоиды, и новые молекулярные структуры, связанные с этой патологией в головном мозге. Деменция является основной причиной смертности в Великобритании, а болезнь Альцгеймера - ее наиболее распространенной формой.

Считается, что при болезни Альцгеймера как β-амилоидные бляшки, так и аномальные тау-волокна нарушают клеточную коммуникацию, что приводит к таким симптомам, как потеря памяти, спутанность сознания и гибель клеток.

За последние 70 лет несколько тысяч ученых по всему миру собрали обширный каталог молекулярных структур, каждый из которых работал с белками изолированно в пробирке. Однако давно известно, что большинство функций в биологии являются результатом взаимодействия множества различных белков. Это исследование является частью новых усилий структурных биологов по изучению белков непосредственно в клетках и тканях, в их естественной среде обитания, а также того, как белки работают вместе и влияют друг на друга, особенно в пораженном болезнью оргнизме человека.