研究人员在完整的脑细胞中观察到蛋白质的降解

像阿尔茨海默，亨廷顿的或帕金森这样的神经变性疾病是由缺陷和聚集的蛋白质在脑神经细胞中积聚的缺陷和聚集的蛋白质引起，从而瘫痪甚至杀死。在健康的细胞中，通过称为蛋白酶体的酶复合物预防该方法，其去除和再循环过时和缺陷的蛋白质。近日，慕尼黑近乎Martinsried MartinsRied的Max Planck生物化学​​研究所的沃尔夫康Baumeists团队的研究人员是第一个观察和在健康脑细胞内工作中的蛋白酶素。“当我们在我们屏幕上看到蛋白蛋白酶时，我们立即意识到结果的主要重要性”，记得Shoh Asano，这项研究的第一个作者。该研究现已在期刊上发表科学。

科学家估计，我们的大脑由大约一百亿只到一千亿只神经细胞。为了尽可能长时间地完成它们各自的任务，这些细胞必须不断地控制其内部蛋白质的质量和功能。否则，蛋白质可能会聚集在一起，从而麻痹甚至杀死细胞。一旦细胞识别出缺陷蛋白质，这被标记为降解和一种分子粉碎机，即所谓的蛋白酶，将其倒成最终再循环的片。

目前，研究人员首次成功地在完整的神经细胞中观察到这一过程，而以前只能在试管中进行研究。电子低温断层扫描对获得所描述的图像是必不可少的。因此，电池在几分之一秒内被冷却到零下170°C。在一个连续的步骤中，从多个不同的角度拍摄细胞内部的图像，然后通过计算将这些图像合并成三维图像。

“第一次完整细胞”

在目前的研究中，使用特定的技术创新使研究人员能够实现前所未有的成像质量，使它们能够区分细胞内的单一蛋白酶体。“首次可以定性和定量地描述这一重要的酶联在完整的细胞中，Asano分类结果。在以下实验中，科学家们专注于蛋白质谱的活性。对于单个颗粒的解释，重要的是要知道有帽状结构，所谓的调节器是重要的附在蛋白质谱的末端的颗粒（参见图片）。它们结合指定为降解的蛋白质，从而改变它们的形状。因此，科学家能够区分这些状态，因此可以推断出多少种蛋白质体是主动降解的蛋白质。

未来的新前景

研究人员的结论是:在像实际实验中使用的那种静止的神经细胞中，只有少数蛋白酶体是活跃的。结果表明，只有四分之一的蛋白酶体在积极降解蛋白质，其余的蛋白酶体同时处于闲置状态。在未来，科学家们希望解决在细胞压力下蛋白酶体的结构变化，因为它发生神经退行性疾病。“这项研究表明，在细胞上整体解决蛋白质复合物的新可能性，并研究其相互功能依赖性，”Wolfgang Baumeister决定了未来的议程。

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