Часто серьезные, а иногда и смертельные заболевания CDG являются наследственными заболеваниями, которые влияют на сложный метаболический процесс, известный как гликозилирование, который имеет решающее значение для развития органов. В статье в журнале Nature Communication исследователи из Королевского технологического института KTH в Стокгольме впервые продемонстрировали, каким образом определенные типы заболеваний CDG возникают из-за нехватки основного строительного блока белков, фермента долихилфосфоманнозы, известного как как DPMS.
Гликозилирование приводит к образованию сахарных цепей, которые прикрепляются к поверхности белков.
Большинство белков, вырабатываемых в организме человека, около двух третей, подвергаются процессу созревания и превращаются в гликопротеины. Гликопротеин приобретает свою окончательную форму и функцию, когда цепи сахара находятся на месте.
Хотя пока нет лекарства от CDG, исследователи из Швеции дали нам беспрецедентный взгляд на внутреннюю работу DPMS.
Профессор биотехнологии KTH Кристина Дивне говорит, что команда надеется, что их работа приведет к повышению шансов прогнозирования и лечения CDG.
В статье в Nature Communication подробно описывается, как команда определила трехмерную атомную структуру DPMS, используя технически продвинутый и трудоемкий метод.
«Из самого трехмерного изображения внешнего вида фермента нам удалось определить, как он функционирует, и этим объяснить, почему вызывающие заболевание варианты DPMS не обладают способностью производить необходимый строительный блок и, следовательно, вызывают заболевание», – говорит Дивне.
Исследование также проливает новый свет на то, как аберрантная DPMS вызывает серьезные задержки психомоторного развития, микроцефалию, эпилептические припадки и иногда пороки развития тела.
Также была обнаружена связь с некоторыми формами рака.
Впервые выявленные в 1980 году, случаи CDG были задокументированы в ограниченном количестве.
Дивне говорит, что многие случаи, вероятно, не регистрируются, поскольку для правильного диагноза необходимо определить последовательности известных генов болезни – шаг, который не выполняется регулярно. Диагностика также требует знания соответствующих генетических вариантов.
«Заболевания CDG часто ошибочно диагностируются и принимаются за другие болезненные состояния», – говорит она. "Симптомы напоминают симптомы многих других нейрометаболических заболеваний, и врачи не всегда знают, что они ищут."
Она говорит, что генетические варианты, вызывающие болезнь CDG, скорее всего, встречаются значительно чаще, чем то, что можно наблюдать в популяции. Большинство заболеваний CDG вызывают тяжелую инвалидность и, вероятно, приводят к преждевременной смерти плода и самопроизвольному аборту. «Самопроизвольно абортированный плод редко попадает в больницу для генетического тестирования», – отмечает она.
В настоящее время известно около 120 различных нарушений гликозилирования, число которых увеличилось втрое за 10 лет, и, вероятно, предстоит открыть еще много других, говорит она.
В канадском исследовании пациентов, обследованных на предмет необъяснимой задержки развития, более 10 процентов могут быть связаны с генетическими дефектами процессов гликозилирования.