新的研究表明糖蛋白，添加了糖分子的蛋白質(zhì)如何影響與帕金森病相關(guān)的蛋白質(zhì)聚集體的攝取。研究人員還確定了一種特定的突觸前蛋白質(zhì)作為該過(guò)程中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，為未來(lái)研究新的治療靶點(diǎn)打開(kāi)了大門。帕金森氏病是一種影響全世界600多萬(wàn)人的神經(jīng)退行性疾病，是由大腦中α-突觸核蛋白的累積引起的。α-突觸核蛋白的生物學(xué)功能仍然尚不清楚，但由于其在神經(jīng)退行性疾病中的作用，研究人員正在積極研究這種蛋白質(zhì)，以了解該疾病的機(jī)制并尋找新的治療策略。

Elizabeth Rhoades和博士后Melissa Birol的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)α-突觸核蛋白與細(xì)胞外糖蛋白結(jié)合時(shí)，糖蛋白添加了蛋白質(zhì)，它可以更容易被神經(jīng)元吸收。該論文還確定了一種特定的突觸前蛋白，即neurexin 1?，作為該過(guò)程中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子和潛在的治療靶點(diǎn)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在PLOS Biology期刊上。

在一種可能的帕金森病病理模型中，在神經(jīng)元內(nèi)部形成一束α-突觸核蛋白，稱為聚集體。然后，這導(dǎo)致細(xì)胞死亡和由其他神經(jīng)元攝取的α-突觸核蛋白蛋白簇的釋放。由于神經(jīng)退行性疾病具有典型的進(jìn)展模式，因此了解α-突觸核蛋白如何在大腦神經(jīng)元之間移動(dòng)有助于研究人員了解疾病傳播。

來(lái)自Rhoades實(shí)驗(yàn)室的先前工作暗示在α-突觸核蛋白上存在聚糖結(jié)合位點(diǎn)。這一發(fā)現(xiàn)與Birol分析蛋白質(zhì) - 膜相互作用的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，導(dǎo)致了這項(xiàng)關(guān)于α-突觸核蛋白如何與細(xì)胞膜相互作用的研究。

Birol能夠從細(xì)胞表面酶促去除特定聚糖，看看它們的存在與否將改變神經(jīng)元如何吸收α-突觸核蛋白。該研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)去除聚糖時(shí)，細(xì)胞攝取的α-突觸核蛋白簇的量大大減少。

通過(guò)分析巨型質(zhì)膜囊泡，合成膜來(lái)源于具有相同蛋白質(zhì)和脂質(zhì)成分的真實(shí)細(xì)胞成分，Birol還能夠看到α-突觸核蛋白和聚糖之間的詳細(xì)物理相互作用。“α-突觸核蛋白與聚糖的結(jié)合具有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，當(dāng)聚糖被去除后，它會(huì)改變α-突觸核蛋白與細(xì)胞膜相互作用的性質(zhì)，”Rhoades解釋說(shuō)。

這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是乙?；问降?alpha;-突觸核蛋白，它存在于健康和患病的神經(jīng)元中，并且研究較少。他們發(fā)現(xiàn)乙?；问礁行У卦谏窠?jīng)元內(nèi)形成蛋白質(zhì)簇，并且是與聚糖相互作用所必需的。“沒(méi)有人真正強(qiáng)調(diào)這些乙?；姹镜闹匾?，”比羅爾說(shuō)。“一般來(lái)說(shuō)，我們需要退一步試圖了解這種蛋白質(zhì)如何在細(xì)胞間繁殖，我認(rèn)為聚糖可能是一個(gè)方面。”

Rhoades和Birol說(shuō)最意想不到的發(fā)現(xiàn)是neurexin 1的發(fā)現(xiàn)?作為α-突觸核蛋白如何被神經(jīng)元吸收的潛在伙伴。他們希望未來(lái)對(duì)這種突觸前蛋白的研究可以為帕金森病和其他神經(jīng)退行性疾病的新治療策略提供見(jiàn)解。

在短期內(nèi)，Rhoades和她的團(tuán)隊(duì)希望獲得與聚糖結(jié)合的α-突觸核蛋白的更高分辨率的結(jié)構(gòu)信息。他們還希望這項(xiàng)研究能夠激發(fā)未來(lái)關(guān)于α-突觸核蛋白乙酰化的研究以及聚糖在疾病進(jìn)展中的作用，并將為研究可能與帕金森病相關(guān)的以前未經(jīng)研究的蛋白質(zhì)修飾提供動(dòng)力。

“有些細(xì)胞會(huì)自發(fā)地內(nèi)化這些[α-突觸核蛋白]蛋白質(zhì)而有些細(xì)胞沒(méi)有。通常認(rèn)為細(xì)胞上有α-突觸核蛋白特異性受體可以內(nèi)化聚集體。這可能是也可能不是，但是[我們的研究] ]表明它不僅僅是蛋白質(zhì)受體，而且聚糖也很重要，“Rhoades說(shuō)。