Замена одной аминокислоты стала причиной миопатий и катаракты

α-кристаллин относится к группе небольших белков теплового шока, которые обеспечивают правильное сворачивание других белков и выделяются в ответ на стрессовые факторы, например, нагревание и действие ультрафиолета. В организме он существует в двух формах: αA, встречающийся только в хрусталике глаза, и более универсальный αB. Мутации в гене последнего могут вызывать комплексные проблемы, в частности с сердцем и мышцами.

Недавно у пациентов с миофибриллярной миопатией была обнаружена мутация, вызывающая замену отрицательно заряженного аспартата на незаряженный аланин в 109 положении цепочки αB-кристаллина. Этот участок очень важен в образовании димеров белка, а потому, как предположили российские ученые вместе с иранскими коллегами, такое небольшое изменение может оказаться критическим для функционирования шаперона. В своей работе исследователи применили микроскопические и спектроскопические методы, чтобы выяснить, как эта мутация влияет на структуру αB-кристаллина. 

Как показали эксперименты, свойства белка кардинально меняются: он сворачивается в более крупные структуры, менее стабилен, при нагревании образует нефункциональные амилоиды, а также снижает свою шаперон-подобную активность. Тот факт, что дефектный αB-кристаллин проявляет склонность к агрегации, делает его возможной причиной помутнения хрусталика глаза, то есть катаракты. Из-за неправильной формы он не может нормально связываться с белками-мишенями, например десмином мышц, а потому не выполняет свою нормальную защитную функцию в клетках сердца — это чревато развитием кардиомиопатий.

Результаты работы объясняют глубокие механизмы, лежащие в основе заболеваний, обусловленных мутацией этого белка.