帕金森病蛋白质的新发现
![Spots on a living primary mouse chromaffin cell represent individual dense core vesicles docked at the plasma membrane prior to exocytosis. Synuclein both reduces the number of vesicles fusing and increases the rate of those that do fuse. Credit: Robert Edwards lab 对帕金森病蛋白质的新洞察力](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/anewinsighti.jpg)
大脑中某些蛋白质的异常团块是帕金森氏症和其他神经退行性疾病的一个显著特征,但这些相同的蛋白质在正常大脑中可能发挥的作用尚不清楚。
现在,加州大学旧金山分校的神经科学家罗伯特·爱德华兹医学博士的一项新研究揭示了其中的一个作用蛋白质, 被称为α-突触核蛋白,这长期涉及帕金森的疾病。他说,了解alpha-syncuclein如何行动,可以为如何失败提供直接线索,并且可能指出预防或管理包括帕金森的疾病的方式。
这一发现是第一次鉴定签名蛋白至神经变性疾病的正常作用。
“神经元α-突触核蛋白的聚集是帕金森的标志,”爱德华兹说。“但我们想搜索可能触发退行过程的早期活动。”
健康神经细胞中的α -突触核蛋白
在健康神经细胞中,可以在突触处检测到α-突触核蛋白,该网站与神经元表面的气泡状囊泡熔断器释放2017年5月当选为美国国家科学院(National Academy of Sciences)院士的爱德华兹说,信号分子多巴胺已知在帕金森氏症中会耗尽。“这种膜融合过程的干扰会破坏神经元之间的正常通信,而这些神经元基本上是所有大脑活动所必需的。”
在报道自然神经科学爱德华兹的研究小组用老鼠的神经元和其他细胞进行了一系列成像实验,探索了α -突触核蛋白是如何参与这一关键互动的。
他们发现,蛋白质实际上起两个角色。当存在异常高的量时,就像在帕金森一样,它可以抑制囊泡的熔体融合,这对于神经递质释放是必要的。但在正常的数量中,它具有令人惊讶的不同效果:如果在神经递质已经被释放,则α-突触核蛋白有助于加速该过程。
问题仍然是,一种蛋白质如何在递质释放中同时具有消极和积极的作用,以及前者如何可能导致帕金森病。
一种聪明的猜测可能是,帕金森氏症是由α -突触核蛋白抑制的异常形式引起的多巴胺的释放。但爱德华兹,约翰和海伦卡希尔家族捐赠椅子帕金森病研究,发现有力的证据,以一个不那么直观的解释。
突变,未知的机制
已知突触核蛋白基因中的几种突变导致罕见的帕金森在家庭中运行。Edwards表明,他们不通过促进突触核蛋白的抑制作用,而是通过破坏其在它开始后造成援助神经递质释放的正常能力。“所以当消极效应完好无损时,但积极的作用被阻塞,网络结果破坏了神经递质释放,”他猜测。“这可能导致多巴胺释放的损伤,最终是细胞死亡。”
帕金森的绝大多数人不通过突变来继承它,而是通过未知的机制获得它。Edwards的研究使他表示,疾病的缺陷越常见的疾病的速度越来越常见神经递质释放。
他还没有找到导致大多数患有这种疾病的人出现这种缺陷的潜在原因,但他认为一个可能的原因是磷酸化,这是一种调节正常蛋白质功能的细胞过程。
“通过了解α-突触核蛋白的正常功能,特别是其规定,我们开始了解任何人如何获得帕金森病,”爱德华兹说。“我们希望这有助于开发针对潜在的退行过程的治疗。”
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