科學(xué)家們揭示了蛋白質(zhì)團(tuán)塊如何破壞帕金森癥中的細(xì)胞
研究帕金森病的生物學(xué)家長期以來一直希望解開這個(gè)“叢”的神秘面紗??茖W(xué)家們想知道錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)是如何破壞腦細(xì)胞并導(dǎo)致疾病的。
CorinneLasmézas博士和她的Scripps Research同事現(xiàn)在已經(jīng)破解了pα-syn *的情況,這是一種對細(xì)胞特別有毒的蛋白質(zhì)團(tuán)塊。他們最近在“ 疾病神經(jīng)生物學(xué) ”雜志上的研究表明,pα-syn *通過招募某些酶和幫助細(xì)胞來造成損害。幫兇是一種叫做tau的蛋白質(zhì)。
“我們在這項(xiàng)研究中確實(shí)感覺像是偵探,”斯克里普斯研究所佛羅里達(dá)校區(qū)的教授拉斯梅薩斯說。“我們希望這項(xiàng)關(guān)于帕金森癥根本原因的研究將使我們更接近于尋找改善疾病的治療方法。”
帕金森病是阿爾茨海默氏癥后最常見的神經(jīng)退行性疾病。當(dāng)大腦開始失去產(chǎn)生多巴胺(一種關(guān)鍵的神經(jīng)遞質(zhì))的細(xì)胞時(shí),疾病就會發(fā)作。
帕金森癥可能有許多原因,從遺傳學(xué)到環(huán)境因素,但發(fā)現(xiàn)一種叫做α-突觸核蛋白(簡稱α-syn)的蛋白質(zhì)在每種情況下都變壞并形成團(tuán)塊。Lasmézas實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),他們稱之為pα-syn *的特定類型的α-syn團(tuán)塊或“聚集體”開始出現(xiàn)在稱為線粒體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)周圍。對于需要線粒體產(chǎn)生能量的細(xì)胞來說,這是一個(gè)大問題。
“我們可以看到線粒體在這些細(xì)胞中分裂成碎片,”Lasmézas說。“我們想了解這背后的機(jī)制。”
調(diào)查依賴于培養(yǎng)神經(jīng)元和帕金森病小鼠模型的組合,以及來自已故帕金森病患者的捐贈腦組織的分析。
新的研究表明,pα-syn *通過開始一系列事件來傷害線粒體。首先,pα-syn *激活稱為MAPK途徑的細(xì)胞中的途徑。然后MAPK途徑的酶修飾蛋白質(zhì)tau。這是一個(gè)引人入勝的發(fā)現(xiàn),因?yàn)閠au長期困擾神經(jīng)科學(xué)家。已知Tau在帕金森病患者的大腦中的神經(jīng)元內(nèi)形成纏結(jié)。但科學(xué)家并不知道他們是如何到達(dá)那里或他們在做什么的。
Lasmézas和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)MAPK途徑的酶通過稱為磷酸化的過程改變tau。然后這個(gè)版本的tau與線粒體膜上的pα-syn *一起聚集。兩種蛋白質(zhì)聚集體越來越大,在此過程中破壞了線粒體。
最后,研究人員知道pα-syn *正在做什么以及它如何傷害細(xì)胞。“我們已經(jīng)證明了pα-syn *是如何成為細(xì)胞毒性的主要觸發(fā)因素,”Lasmézas說。
研究第一作者Diego Grassi博士是研究期間Scripps Research的研究助理,他強(qiáng)調(diào)了發(fā)現(xiàn)tau在破壞線粒體中的作用的重要性??茖W(xué)家們知道tau參與了阿爾茨海默病,所以這項(xiàng)研究提出了阿爾茨海默氏癥和帕金森病在分子水平上重疊的機(jī)制。α-syn和tau聚集體的存在也是其他形式癡呆癥的一個(gè)標(biāo)志,現(xiàn)在科學(xué)家們知道這可能會發(fā)生。
“這對其可能對其他神經(jīng)退行性疾病的影響也很重要,”格拉西說。
Lasmézas和Grassi說,這項(xiàng)研究的下一步是研究如何停止pα-syn *,最終目標(biāo)是治療帕金森病。
格拉西說:“我知道我們正在做一些可以對受這種情況影響的人的生活質(zhì)量產(chǎn)生重大影響的事情。” “我很難想象一個(gè)比斯克里普斯研究更好的地方來進(jìn)行這種翻譯活動。”
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