वैज्ञानिक दशकों लंबे पार्किंसंस रहस्य को हल करते हैं

सबसे पहले 20 साल पहले खोजा गया था, PINK1 एक प्रोटीन है जो सीधे पार्किंसंस रोग से जुड़ा हुआ है – दुनिया में सबसे तेजी से बढ़ती न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थिति। अब तक, किसी ने नहीं देखा था कि मानव PINK1 कैसा दिखता है, कैसे Pink1 क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया की सतह से जुड़ता है, या यह कैसे स्विच किया जाता है।

एक प्रमुख सफलता में, WEHI पार्किंसंस रोग अनुसंधान केंद्र के शोधकर्ताओं ने माइटोकॉन्ड्रिया के लिए बाध्य मानव गुलाबी 1 की पहली संरचना का निर्धारण किया है, प्रकाशित निष्कर्षों में विज्ञान। काम इस स्थिति के लिए नए उपचार खोजने में मदद कर सकता है जिसमें वर्तमान में इसकी प्रगति को रोकने के लिए कोई इलाज या दवा नहीं है।

एक नज़र में

• इस खोज में प्रकाशित किया गया विज्ञानपार्किंसंस के खिलाफ लड़ाई में एक बड़ी छलांग है, इस उम्मीद के साथ कि यह स्थिति को रोकने के लिए एक दवा की खोज में तेजी लाएगा।

पार्किंसंस रोग कपटी है, अक्सर वर्षों लगती है, कभी -कभी निदान करने के लिए दशकों। अक्सर कंपकंपी के साथ जुड़े, संज्ञानात्मक हानि, भाषण मुद्दों, शरीर के तापमान विनियमन और दृष्टि समस्याओं सहित 40 लक्षण होते हैं।

ऑस्ट्रेलिया में, 200,000 से अधिक लोग पार्किंसंस के साथ रहते हैं और 10% से 20% के बीच युवा शुरुआत पार्किंसंस रोग है – जिसका अर्थ है कि उनका निदान पचास वर्ष से कम आयु का है। ऑस्ट्रेलियाई अर्थव्यवस्था और हेल्थकेयर सिस्टम पर पार्किंसंस का प्रभाव हर साल 10 बिलियन डॉलर से अधिक होने का अनुमान है।

दशकों के शोध के बाद सफलता

माइटोकॉन्ड्रिया सभी जीवित चीजों में एक सेलुलर स्तर पर ऊर्जा का उत्पादन करते हैं, और जिन कोशिकाओं को बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, उनमें सैकड़ों या हजारों माइटोकॉन्ड्रिया हो सकते हैं। Park6 जीन PINK1 प्रोटीन को एनकोड करता है, जो क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया का पता लगाकर और उन्हें हटाने के लिए टैग करके सेल अस्तित्व का समर्थन करता है।

एक स्वस्थ व्यक्ति में, जब माइटोकॉन्ड्रिया क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो पिंक 1 माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली पर इकट्ठा होता है और एक छोटे प्रोटीन के माध्यम से संकेतों को उबीकिटिन कहा जाता है, कि टूटी हुई माइटोकॉन्ड्रिया को हटाने की आवश्यकता है। PINK1 ubiquitin सिग्नल माइटोकॉन्ड्रिया को क्षतिग्रस्त करने के लिए अद्वितीय है, और जब PINK1 को रोगियों में उत्परिवर्तित किया जाता है, तो टूटे हुए माइटोकॉन्ड्रिया कोशिकाओं में जमा होते हैं।

हालांकि PINK1 को पार्किंसंस से जोड़ा गया है, और विशेष रूप से युवा शुरुआत पार्किंसंस रोग में, शोधकर्ता इसे कल्पना करने में असमर्थ थे और यह समझ में नहीं आया कि यह माइटोकॉन्ड्रिया से कैसे जुड़ता है और इसे चालू किया जाता है।

WEHI के ubiquitin सिग्नलिंग डिवीजन के अध्ययन और प्रमुख के रूप में, प्रोफेसर डेविड कोमैंडर ने कहा कि उनकी टीम के वर्षों के काम ने मानव गुलाबी 1 की तरह दिखने वाले रहस्य को अनलॉक कर दिया है, और यह माइटोकॉन्ड्रिया पर कैसे इकट्ठा होता है।

“यह पार्किंसंस में शोध के लिए एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। यह अंततः Pink1 को देखना और यह समझना अविश्वसनीय है कि यह माइटोकॉन्ड्रिया को कैसे बांधता है,” प्रो कोमेंडर ने कहा, जो कि वेही पार्किंसंस रोग अनुसंधान केंद्र में एक प्रयोगशाला प्रमुख है।

“हमारी संरचना PINK1 को बदलने के कई नए तरीकों का खुलासा करती है, अनिवार्य रूप से इसे स्विच करती है, जो पार्किंसंस वाले लोगों के लिए जीवन-परिवर्तन होगा।”

भविष्य के उपचार के लिए आशा है

अध्ययन पर प्रमुख लेखक, WEHI के वरिष्ठ शोधकर्ता डॉ। सिल्वी कैलेगरी ने कहा कि PINK1 चार अलग -अलग चरणों में काम करता है, पहले दो चरणों में पहले नहीं देखा गया था।

सबसे पहले, PINK1 सेंस माइटोकॉन्ड्रियल क्षति करता है। फिर यह क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया से जुड़ता है। एक बार यह संलग्न होने के बाद यह ubiquitin को टैग करता है, जो तब पार्किन नामक एक प्रोटीन से लिंक करता है ताकि क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया को पुनर्नवीनीकरण किया जा सके।

“यह पहली बार है जब हमने मानव PINK1 को क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया की सतह पर डॉक किया है और इसने प्रोटीन के एक उल्लेखनीय सरणी को उजागर किया है जो डॉकिंग साइट के रूप में कार्य करता है। हमने यह भी देखा, पहली बार, पार्किंसंस रोग वाले लोगों में मौजूद उत्परिवर्तन मानव गुलाबी 1 को कैसे प्रभावित करते हैं,” डॉ। कैलेगारी ने कहा।

संभावित दवा उपचारों के लिए एक लक्ष्य के रूप में PINK1 का उपयोग करने का विचार लंबे समय से टाल दिया गया है, लेकिन अभी तक हासिल नहीं किया गया है क्योंकि PINK1 की संरचना और यह कैसे क्षतिग्रस्त माइटोकॉन्ड्रिया के लिए संलग्न है अज्ञात थे।

अनुसंधान टीम ने PINK1 उत्परिवर्तन वाले लोगों में पार्किंसंस को धीमा करने या रोकने के लिए एक दवा खोजने के लिए ज्ञान का उपयोग करने की उम्मीद की है।

PINK1 और PARKINSONS के बीच का लिंक

पार्किंसंस की पहचान में से एक मस्तिष्क कोशिकाओं की मृत्यु है। लगभग 50 मिलियन कोशिकाएं मर जाती हैं और हर मिनट मानव शरीर में बदल जाती हैं। लेकिन शरीर में अन्य कोशिकाओं के विपरीत, जब मस्तिष्क की कोशिकाएं मर जाती हैं, तो जिस दर पर उन्हें प्रतिस्थापित किया जाता है वह बेहद कम होता है।

जब माइटोकॉन्ड्रिया क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो वे ऊर्जा बनाना बंद कर देते हैं और सेल में विषाक्त पदार्थों को छोड़ देते हैं। एक स्वस्थ व्यक्ति में, क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को माइटोफैगी नामक प्रक्रिया में निपटाया जाता है।

पार्किंसंस और एक PINK1 उत्परिवर्तन वाले एक व्यक्ति में माइटोफैगी प्रक्रिया अब सही ढंग से काम नहीं करती है और विषाक्त पदार्थ सेल में जमा होते हैं, अंततः इसे मारते हैं। मस्तिष्क कोशिकाओं को बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इस क्षति के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं।