Исследование стабильности polyQ-тракта в гене ATXN2 при наличии САА прерываний в зависимости от вязкости внешней среды

Ген ATXN2 играет ключевую роль в патогенезе нейродегенеративных заболеваний, таких как спиноцеребеллярная атаксия 2-го типа (СЦА2). Экспансия тринуклеотидных повторов в гене приводит к образованию аномального белка с удлиненным участком полиглутамина, который оказывает токсическое действие на нейроны и приводит к их гибели. В результате нарушается функционирование мозжечка и других структур центральной нервной системы, что проявляется прогрессирующим ухудшением координации движений и другими неврологическими симптомами. Открытым вопросом остается понимание молекулярных ос-нов нейродегенеративных процессов, вызываемых мутациями в гене ATXN2, а также влияние внешних факторов на развитие заболеваний. В связи с этим, целью исследования яв-лялось изучение влияния внешней среды на стабильность полиглутаминового тракта (polyQ) в гене ATXN2 при наличии CAA-прерывания. Для расчетов использовали угловую модель ДНК, которая рассматривает молекулу как систему взаимосвязанных маятников, что позволяет учитывать влияние вязкости среды на динамику открытых состояний (ОС) в ДНК. Исследование проводили при значениях вязкости (λ = 0,9; 1,0; 1,1) и длинах CAG-тракта (от 35 до 55 повторов). Результаты показали, что вязкость среды оказывает значительное влияние на стабильность polyQ-тракта, особенно при длине CAG-повторов более 40. Увеличение вязкости (λ = 1,1) способствовало снижению количества дополнительных зон ОС, что указывает на её стабилизирующую роль. Напротив, снижение вязкости (λ = 0,9) увеличивало вероятность образования ОС, усугубляя нестабильность тракта. Установлено, что CAA-вставки в polyQ-тракте оказывают влияние на образование дополни-тельных зон ОС и стабильность CAG тракта в зависимости от их локализации. Результаты проведенной работы служат предпосылками для понимания механизмов регуляции структурной устойчивости белков, связанных с нейродегенеративными заболеваниями. Полученные результаты могут способствовать разработке более эффективных терапевтических стратегий, направленных на стабилизацию аномальных polyQ-тракта, что потенциально за-медлит прогрессирование таких заболеваний, как спиноцеребеллярная атаксия и других полиглютаминовых патологий.