Роль белков, участвующих в процессах адгезии и клеточного узнавания, в развитии болезней ЦНС

Из числа многих белков поверхности нейронов особое внимание в связи с участием в патогенезе тяжелой патологии мозга — болезни Альтцгеймера — привлекает в настоящее время так называемый белок в-АРР (в-amyloid precursor protein), являющийся предшественником пептида в-амилоида, появляющегося в изобилии на поверхности нейронов больного мозга. В здоровом организме в-АРР — белок, состоящий из 695 аминокислотных остатков, фиксирован в мембранах нейронов так, что его N-концевой фрагмент из 625−630 остатков расположен на поверхности клетки. Он участвует, по-видимому, в организации межнейрональных контактов, особенно в области нервных окончаний. Кроме того, выстоящая над поверхностью часть в-АРР в норме отщепляется специфическими протеинами и, как недавно установлено, стимулирует развитие отростков, участвуя в формировании памяти. При болезни Альцгеймера отщепляется несколько более короткий участок, так что на поверхности нейрона остается упомянутый выше небольшой в-амилоидный пептид.

Нейроспецифические белки — ферменты

Первым ферментным нейроспецифическим белком, открытым в 1968 г. Б. Муром и Р. Пересом в мозге крупного рогатого скота, оказался белок 14−3-2; название он получил по номерам хроматографических и электрофоретических фракций. 14−3-2 оказался ферментом — енолазой. Встречается во всех тканях и органах животного и человека. Построена из двух типов субъединиц — б и г, причем именно г-субъединица является нейроспецифической. В нервной ткани встречаются следубщие изоформы енолазы: бб — неспецифическая енолаза, идентичная енолазе печени; бг — гибридная форма, обозначаемая как белок 14−3-1 и гг — нейроспецифический изоэнзим енолазы, локализованный только в нейронах.

Молекулярная масса белка 14−3-2 близка к 80 кД. Как и белок S-100, он содержит относительно много дикарбоновых кислот. Интересно, что эта изоформа термостабильна до температуры 50 °C, Значительно различаются и периоды полужизни изоферментов енолазы: для ггдимера он равен 320 мин, а для бб-димера — 15 мин.

Белок 14−3-2 широко распространен в ЦНС и ПНС млекопитающих и птиц. Его количество составляет около 1,5% от общих растворимых белков мозга. В отличие от белка S-100 он локализован главным образом в нейронах, а в клетках нейроглии его содержание незначительно.

Белок 14−3-2 сосредоточен в сером веществе больших полушарий. В других органах и тканях человека этот белок отсутствует или содержится в количествах, в 50−100 раз меньших. Иммуно-химическим методом показано, что в постнатальный период развития головного мозга крыс белок 14−3-2 наиболее интенсивно синтезируется в гиппокампе и синаптических мембранах. В опытах с дегенерацией зрительного нерва было обнаружено снижение содержания и интенсивности метаболизма белка 14−3-2.

В настоящее время идентифицирован целый ряд нейроспецифических изоферментов; среди них можно назвать мозговые формы альдолазы, арилсульфатазы, ВВ-изозим креатинкиназы и многие другие.