Polüglutamiin (polyQ) on valgu osa, mis sisaldab pikka segmenti glutamiini aminohappeid, tavaliselt vahemikus 10 kuni 40 glutamiinijääki. Kui polüglutamiinitrakt, mida mõnikord nimetatakse polüglutamiini sabaks, on ebanormaalselt pikk, võib see mõnel inimesel põhjustada neurodegeneratiivseid haigusi. Mõned peamised haigused, mis sellest kõrvalekaldest tulenevad, on Huntingtoni tõbi, Kennedy tõbi, Haw Riveri sündroom ja mitmesugused spinotserebellaarsed ataksiad.
Ebatavaliselt pika polüglutamiinitrakti moodustumist põhjustavad sageli geneetilised mutatsioonid. Paljud neist mutatsioonidest on päritud; Näiteks Kennedy tõbi on X-seotud retsessiivne, mis tähendab, et haiguse geenimutatsioon asub X-kromosoomis ja haiguse arenemiseks peab inimesel olema kaks geeni koopiat. Teised levinud neurodegeneratiivsed haigused, mis on põhjustatud polüQ trakti pikkuse suurenemisest, on autosomaalsed dominantsed, mis tähendab, et geen esineb mittesugukromosoomis ja et isik vajab haiguse tekkeks vaid ühte geenikoopiat.
Geneetilised mutatsioonid hõlmavad sageli tsütidiin-adenosiin-guanosiini (CAG) kolme nukleotiidi järjestuse liigseid kordusi. Need kolmikud, mida tuntakse kui CAG-i kordusi, kodeerivad ühe glutamiinijäägi lisamist polüglutamiini sabale. Kui kordusi on liiga palju, muutub saba liiga pikaks, tekitades probleeme valgumolekulile ja lõpuks kogu kehale. Täiendavate CAG-i korduste arv on iga haiguse puhul erinev ja mõnel suure CAG-i korduste arvuga isikul ei arene välja neurodegeneratiivseid haigusi, mis näitab, et haiguse arengut soodustavad teatud võimalused või keskkonnategurid.
Pikad polyQ sabad võivad tekitada kehas paar peamist probleemi. Esiteks võivad need häirida nende valkude funktsiooni või kuju, millega nad on seotud. Glutamiini lisajäägid võivad sageli põhjustada valgu valesti voltimist, takistades selle võimet rakus normaalselt toimida. Lisaks võivad ebanormaalsed polüglutamiini sabad takistada nende talitlushäiretega valkude fikseerimist või hävitamist raku sisemiste kaitsemehhanismide poolt, halvendades nende kahjulikku mõju.
Teiseks, isegi kui raku ensüümid suudavad proteiine korrigeerida, eemaldades liigsed polüglutamiiniühikud, võivad ühikud sageli agregeeruda valgupuntrateks. Need sasipundarid võivad mitte ainult takistada normaalseid rakuprotsesse, vaid võivad ka tahtmatult kinni püüda teisi valke ja molekule, kahjustades rakku veelgi. Kõik erinevad neurodegeneratiivsed haigused tulenevad veidi erinevast mehhanismist, kuid kõik sisaldavad teatud määral ebanormaalset polüglutamiini saba pikkust, mis kahjustab närvirakke.