良好的细胞变坏:科学家发现PINK-SNO

斯克里普斯研究所的一项研究(TSRI)是第一个显示精确如何在神经细胞的过程称为S-nitrosylation (SNO)反应可能是由于老化,杀虫剂和污染可能导致帕金森病。

这项研究的领导者,TSRI斯图亚特•利普顿教授,医学博士博士,正在调查新药品如何对抗这种有害S-nitrosylation反应。

”的新发现为我们提供了一个线索进行干预,“立顿说,拥有一个联合在加州大学圣地亚哥分校医学院的,他是一个练习临床神经学家参与帕金森患者的护理。

这项研究发表在《华尔街日报》细胞的报道。

“PINK-SNO人”与帕金森氏症

SNO反应高度oxide-like氮分子的蛋白质称为PINK1,分子连接的位置PINK1称为半胱氨酸残基的构建块。这改变PINK1的活动完成其工作的能力。

自从立顿集团共同SNO反应大约20年前,科学家们反应蛋白质错误折叠和有关神经细胞损伤在阿尔茨海默氏症的情况下,亨廷顿的肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS /卢伽雷氏症)和帕金森症,以及心脏、心血管疾病和癌症。

在新的研究中,立顿和他的同事使用人类干细胞和小鼠模型来展示如何SNO可以触发细胞死亡在帕金森病。他们发现当SNO修改PINK1,神经细胞不能招募另一种蛋白质称为帕金摆脱受损的线粒体。

线粒体是细胞的能量强国,“立顿解释道。因为神经元需要大量的能量,立顿说,他们特别重要,只使用健康受损的线粒体和摆脱。线粒体受损可以随着年龄的增长和细胞经历各种形式的压力,和PINK1的工作是帮助触发这一过程被称为mitophagy移除这些线粒体功能失调。

先前的研究表明,遗传变异的基因编码PINK1可以阻止一个人做的工作版本的蛋白质。这意味着他们的神经细胞不能明显受损的线粒体,这些细胞最终死(这可能导致帕金森氏症。

SNO反应似乎导致同样的问题,但这并不是遗传的。相反,细胞开始“SNO-ing”当他们被活性氮分子的蛋白质。“这些活性化学物种的数量如此之高,以至于细胞开始SNO-ing蛋白质,像PINK1,通常不是SNO-ed,”Lipton说。研究人员称之为PINK-SNO复杂,或“PINK-SNO人。”

“形成PINK-SNO绝对是对帕金森病的大脑神经细胞有害,”Lipton说。

所以这些活性氮物种来自哪里?科学家们指出,细胞一氧化氮能产生过多的农药接触,其他毒素,甚至是空气污染。

“这是一个可怕的想法,但同时也是一个充满希望的想,“立顿说。“如果我们能找出我们这样做我们自己,我们可以控制它。”

新的研究增加了证据表明,一些大脑退行性疾病似乎是由于遗传和环境的结合。立顿解释说,遗传学也许会让某些人“预设”SNO-related帕金森氏症的风险。

因为人类继承两个拷贝的基因(分别来自父亲和母亲)的编码PINK1,我们都有至少一个基因的副本,如果另一个突变。根据蛋白质,这可能是也可能不是足够的正常功能。

“但是,在任何情况下,如果蛋白质翻译从剩下的好基因的副本然后SNO的目标,那么你就停留在功能失调甚至PINK1从剩下的好复制的基因,”Lipton说。“这里的关键信息是,环境可能会影响你基于单个基因,从而引起帕金森等疾病都是有影响力的。”

有趣的是,立顿的研究小组发现,SNO-ing似乎发生在疾病早期progression-early足够的干预可以节省大脑功能。他说下一步是研究如何阻止这些异常的SNO PINK1等特定蛋白质的反应。

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