nature:真没想到,分子伴侣还能用来治疗帕金森病?

2019-12-05 佚名 学术经纬

帕金森病是一类常见的神经退行性疾病。在这些患者的神经细胞里,往往能看到一类叫做路易小体(Lewy bodies)的结构,里头是α突触核蛋白的积聚。如何针对这类蛋白,避免路易小体的产生,也是帕金森病治疗领域的一个热门方向。

帕金森病是一类常见的神经退行性疾病。在这些患者的神经细胞里,往往能看到一类叫做路易小体(Lewy bodies)的结构,里头是α突触核蛋白的积聚。如何针对这类蛋白,避免路易小体的产生,也是帕金森病治疗领域的一个热门方向。

今日,《自然》杂志在线发表了一篇来自欧洲的论文。来自瑞士巴塞尔大学(University of Basel)和苏黎世联邦理工学院(Eidgen?ssische Technische Hochschule Zürich)的科学家们发现,人体里有一类蛋白可以为我们保驾护航。一旦这类蛋白的“保镖能力”出了问题,就会促进α突触核蛋白的积聚,以及路易小体的诞生。

说到这类蛋白,我们都不陌生。它就是在蛋白质折叠中扮演重要角色的分子伴侣蛋白(chaperone proteins)。在健康的人类细胞里,α突触核蛋白周围总能找到分子伴侣蛋白,后者能协助前者维持自己的功能。为了研究两者之间的结合会如何影响到α突触核蛋白的积聚,研究人员们做了系统的分析。

“利用顶级的核磁共振技术,我们发现了分子伴侣蛋白与α突触核蛋白结合的特定模式,”本研究的通讯作者之一Sebastian Hiller教授说道:“这不是一种固定的结合,而是一种动态的结合,一直会发生变化。”

具体来看,研究人员们发现6种高度多样化的分子伴侣,能够识别α突触核蛋白上的一个经典区域,其中包括该蛋白的N端,以及Tyr39周围的序列。两者之间的结合能够阻碍α突触核蛋白进行积聚。

相反,如果阻碍α突触核蛋白与其中几类分子伴侣(比如HSC70,以及HSP90的家族成员)的结合,会导致前者出现瞬时的膜结合。这种变化会让α突触核蛋白发生重定位,移动到细胞内的线粒体中。而线粒体正是细胞内的“发电厂”。这些不速之客会破坏线粒体的功能,让细胞发生损伤。事实上,过去科学家们在路易小体里,也的确找到了来自线粒体的膜片段。

研究人员们也确信,α突触核蛋白的Tyr39位点是与分子伴侣结合的关键。因为如果该酪氨酸出现磷酸化,就会直接影响两者之间的结合,进而促进路易小体的诞生。这也能够解释,为何一些蛋白激酶看似与帕金森病有关。

“我们的工作对分子伴侣的功能提出了疑问。以前我们以为它只是帮助蛋白折叠成应有的形状,”Hiller教授说道:“分子伴侣的作用不仅仅是协助蛋白折叠。它们就像影子一样,还会通过与多种蛋白的灵活结合,控制细胞内的进程。”

在论文的摘要中,研究人员们指出,他们的研究揭示了α突触核蛋白的一个重要调控机制,有望为帕金森病的治疗与预防带来新的思路。

原始出处:
Bj?rn M. Burmann, Juan A. Gerez, Irena Mate?ko-Burmann, et al.Regulation of α-synuclein by chaperones in mammalian cellsNature (2019).Published: 04 December 2019.



版权声明:
本网站所有注明来源:“梅斯医学”或“MedSci”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言

相关资讯

PNAS:分子伴侣新疗法有望治疗代谢性疾病

来自美国马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的研究人员鉴定出两种新的小分子伴侣可能用于治疗被称作辛德勒疾病(Schindler/Kanzaki disease, 也称作神崎病)的遗传性代谢疾病。这就为人们有史以来开发出治疗这种罕见疾病的药物提供希望。相关研究于近期刊登在PNAS期刊上。论文第一作者为Nathaniel Clark。