Onderzoekers van de Universiteit van York en Simon Fraser University, Canada, onthulde de 3D-structuur van een enzym dat een cruciale stap voorwaarts zou kunnen zijn bij de behandeling van neurodegeneratieve ziekten.

Eerder werk van deze onderzoeksteams onderzocht een klasse van ziekten die tauopathieën worden genoemd, die optreden wanneer tau-eiwitten zich spontaan in de hersenen groeperen. Het wordt vaak geassocieerd met de ziekte van Alzheimer en andere neurodegeneratieve ziekten.

Onderzoek heeft aangetoond dat het tau-eiwit kan worden gewijzigd door een suiker, natuurlijk voor het lichaam, genaamd O-GlcNAc. Deze suiker kan het eiwit stabiliseren om te voorkomen dat het samenklontert en kan daardoor ziekte voorkomen. Het menselijke enzym O-GlcNAc-hydrolase, echter, is verantwoordelijk voor de verwijdering van deze cruciale suiker uit het eiwit, waardoor het een belangrijk doelwit is bij het voorkomen van de progressie van tau-gerelateerde dementie.

Om te begrijpen hoe deze klontering van tau kan worden voorkomen of verminderd door O-GlcNAc te verhogen, wetenschappers in York onderzochten de structuur van het menselijke enzym om te onthullen hoe het is georganiseerd om op deze manier te functioneren.

Nieuwe doorbraken

Professor Gideon Davies, van de afdeling scheikunde van de universiteit, zei:"Het remmen van het O-GlcNAc-hydrolase-enzym stelt wetenschappers in staat om tau te stabiliseren. We hebben de driedimensionale structuur van het enzym opgelost om op structuur gebaseerd medicijnontwerp te ondersteunen. De ongebruikelijke en complexe organisatie zou ons moeten helpen bij het zoeken naar nieuwe medicijnen voor de behandeling van neurodegeneratieve ziekten.

"Drugs kunnen worden ontworpen op basis van de 3D-structuur van dit menselijke enzym, wat uiteindelijk de weg vrijmaakt voor nieuwe doorbraken in de behandeling van ziekten zoals de ziekte van Alzheimer."

Professor David Vocadlo, van de Simon Fraser-universiteit, zei:"Naast het dienen als blauwdruk voor de ontwikkeling van antagonisten, deze lang gezochte structuur onthult een verrassende architectuur die kan leiden tot een beter begrip van hoe dit belangrijke enzym in cellen wordt gereguleerd. Dergelijke inzichten kunnen leiden tot meer gerichte therapieën voor verschillende ziekten."

Sleutel tot een slot

Dokter Rosa Sancho, Head of Research bij Alzheimer's Research UK die dit werk medefinancierde, zei:"Het ontdekken van drugs is een beetje als het ontwerpen van een sleutel die op een slot past, echter, het is belangrijk om de vorm te kennen van het slot waarmee u werkt. Deze nieuwe studie beschrijft in detail de vorm van O-GlcNAc-hydrolase en maakt de weg vrij voor het ontwerp van medicijnen die in dit slot passen. Toekomstige studies zullen moeten onderzoeken of medicijnen die dit enzym kunnen remmen veelbelovend zijn voor de behandeling van de ziekte van Alzheimer en andere vormen van dementie. maar dit is een belangrijke stap in de goede richting.

"Met 850, 000 mensen in het VK die momenteel lijden aan dementie en geen nieuwe behandelingen hebben goedgekeurd in de afgelopen tien jaar, er is dringend behoefte aan nieuwe en innovatieve strategieën om de aandoening het hoofd te bieden."

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuur Chemische Biologie .