Nardilysin和OGDHL基因与人类神经系统疾病有关

一个国际科学家团队发现，OGDHL基因是线粒体正常功能所需的一种关键蛋白质——线粒体是细胞的能量生产工厂——以及它的伙伴，nardilysin (NRD1)与人类神经功能的逐渐丧失有关。通过对果蝇的研究，科学家们发现了线粒体功能失调导致神经退化的机制。果蝇是实验室中的一种实验动物。结果显示在神经元。

“在我们的研究中我们寻找基因的损失函数导致神经功能恶化的果蝇果蝇,”第一作者Wan庆熙尹博士说,博士后博士的实验室雨果犬吠,贝勒医学院教授霍华德•休斯医学研究所研究员也是这篇论文的资深作者。“在苍蝇身上，我们发现纳迪辛尼功能的丧失导致了缓慢的、进行性的神经退化。”

Yoon和他的同事们发现，nardilysin有助于线粒体中存在的一种叫做OGDH的重要蛋白质的折叠。nardilysin功能的丧失会导致OGDH的丧失和一种叫做a-酮戊二酸(a- kg)的化合物的形成。高水平的a- kg增加了一种称为mTOR的细胞反应机制，该机制通常提供蛋白质和细胞器等细胞成分的清除。Yoon观察到nardilysin的突变导致a-KG异常堆积，mTOR激活，最终减缓细胞垃圾的堆积。重要的是，一种名为雷帕霉素的药物可以抑制由细胞垃圾堆积引起的神经退行性疾病。

2009年，日本埃希罗博士领导的一组群体遗传地设计了一只小鼠缺乏Nardilysin。小鼠发育了与电机协调，平衡和记忆问题的神经系统问题，发现当时未被称为所描述的机制的发现以上果蝇。由Bellen领导的团队意识到结果果蝇在小鼠中可能表明Nardilysin及其靶蛋白OGDH在人类神经问题中的作用。

寻找nardilysin, OGDHL的疾病变异

同时Yoon正在调查nardilysinand目标蛋白质OGDH,街对面的合著者安德Karaca博士,博士后在实验室的贝勒,詹姆斯·r·Lupski博士的研究小组正致力于解决一种罕见的疾病,通过对病人的基因组测序Baylor-Hopkins孟德尔基因组学中心(BHCMG)。Karaca发现了一名16岁的患者，患有罕见的OGDHL变异，不能行走，被绑在轮椅上，头部发育不正常。尹和卡拉卡联系起来，意识到尹研究的苍蝇机制可能解释了卡拉卡的未确诊患者。Yoon说:“我们意识到Ender已经确定OGDHL为他的患者的首选候选基因，同时我们也确定OGDHL为nardilysin的靶标。”贝伦说:“当我们看到一个患有严重疾病和OGDHL变异的病人时，我们想知道纳地利辛。”随后，研究人员通过发布nardilysinin GeneMatcher致病变体的信息，扩大了对类似患者的搜索范围。nardilysinin GeneMatcher是约翰·霍普金斯大学BHCMG团队为罕见疾病研究人员开发的一个网络工具。研究人员寻找携带罕见的疾病基因在GeneMatcher中发布基因。如果世界各地的另一名研究人员有一个与之匹配的基因的患者，两个团队就可以互相联系，分享信息并进行合作。通过发布nardilysinin GeneMatcher, Yoon和同事确认了一名患者的DNA已在加州大学洛杉矶临床基因组中心进行测序。患者为一名15岁男孩，其症状与Karaca确认的患者非常相似。“我们当时知道这两名患者患有非常相似的疾病，但我们必须证明是基因变异导致了他们的病情，”尹和贝伦说。

用苍蝇研究人类疾病基因如何工作

来自两名患者的数据有力证明Nardilysin和OGDH1中的变体与人类的神经变性疾病联系在一起。然而，为了树立疾病变异可以引起这种情况，研究人员转回飞行，在那里他们可以使用遗传技术来测试变种。“我们可以用普通患者的患者含有含有Variant的副本来测试人类基因，”贝勒的分子和人类遗传学助理教授Michael F. Wangler博士博士。使用这项技术，yoon表明突变蝇携带载体的人类基因正常拷贝，显示出正常的发育和神经元功能。然而，在患者中发现具有有害变体的异常携带基因未能拯救苍蝇中的基因的丧失。这表明患者发现的突变确实有害。

贝伦说:“这些研究表明，果蝇模型在揭示和测试与人类条件有关的基因，以及找出基因突变如何导致疾病方面是多么有价值。”

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