將蛋白質(zhì)放在適當(dāng)?shù)奈恢?/h1>
2019-04-22 09:45:27
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許多被稱為核RNA結(jié)合蛋白(RBPs)的特殊分子,當(dāng)在細(xì)胞核外錯(cuò)位時(shí),會(huì)形成多種腦部疾病中出現(xiàn)的有害團(tuán)塊,包括額顳葉癡呆(FTD)和肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)。賓夕法尼亞大學(xué)佩雷??爾曼醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與生物物理學(xué)副教授James Shorter博士說:“由這些疾病蛋白形成的團(tuán)塊由粘性原纖維組成,這些原纖維會(huì)破壞神經(jīng)細(xì)胞。”“我們希望逆轉(zhuǎn)這些團(tuán)塊的形成,并將RNA結(jié)合蛋白放回核心內(nèi)的適當(dāng)位置。”
通常,核輸入受體(NIR)與RBP上的特定氨基酸序列結(jié)合,將它們引入細(xì)胞核。由Shorter領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組在本周的Cell中描述了當(dāng)他們將NIR添加到由TDP-43和FUS蛋白制成的聚集體時(shí)發(fā)生的事情,這些聚合物與這些神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。
“當(dāng)我們?cè)黾咏t外光譜的濃度時(shí),有三個(gè)重要且令人驚訝的結(jié)果,”共同第一作者林國博士說,他是Target ALS跳板研究員。首先,團(tuán)塊限制性商業(yè)慣例的溶解在試管實(shí)驗(yàn)。接下來,NIR還溶解細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)團(tuán)塊,并且功能性RBP返回到細(xì)胞核。最后,當(dāng)果蠅疾病模型中NIRs的表達(dá)增加時(shí),壽命延長,變性減少。
“所有這些生物化學(xué)都是非常出乎意料的,”賓夕法尼亞大學(xué)的醫(yī)學(xué)博士/博士生共同首創(chuàng)作者Henry Wang說。“我們沒有懷疑NIR會(huì)破壞團(tuán)塊,將RBP返回細(xì)胞核,并減輕神經(jīng)變性。”
該團(tuán)隊(duì)對(duì)NIR能夠快速扭轉(zhuǎn)FUS和TDP-43團(tuán)塊形成的速度感到驚訝。從溶解在溶液中的RBP到形成液滴狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變通常在核中作為RBP功能的常規(guī)部分發(fā)生。然而,當(dāng)諸如FUS和TDP-43的RBP在細(xì)胞質(zhì)中錯(cuò)位時(shí),這些相變可能變得異常,將RBP設(shè)置在破壞性路徑上,這可以用NIR校正。但是,NIR表達(dá)或活性可能在疾病中減少。
“鑒于這種復(fù)雜性,我們正在努力找到一種方法,通過使用蛋白質(zhì)工程或小分子藥物來增加神經(jīng)元中NIR的表達(dá)或活性,共同作者,Shorter實(shí)驗(yàn)室的博士生Charlotte Fare說。
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