科学家揭示了DISC1,一种精神疾病的新作用机制
由DISC1基因编码的一种被称为分裂型精神分裂症1的蛋白质,已被确定为一系列精神疾病的遗传风险因素,包括精神分裂症、双相情感障碍、重度抑郁症和自闭症谱系障碍。它最初是在一个苏格兰的大家庭中发现的,由于染色体易位诱发的破坏,患有多种精神疾病。DISC1的生化和结构特征及其与目标蛋白的相互作用是非常稀少的。
在最近的一项研究中,来自香港科技大学的科学家,与宾夕法尼亚大学的医学佩塞尔曼学校的一支团队密切合作,描述了与Ndel1复杂的Disc1的高分辨率结构,揭示了一个新的基于其结构的DISC1的动作机制,这对遗传像差有何影响精神疾病。他们的调查结果发表在神经元2017年11月1日。
“我们的研究表明,机械地,Disc1调节NDEL1的Kinetochore附着,但不是其在有丝分裂期间其中心定位,”研究组的领导者张明杰教授说。“在功能上,破坏盘1 / ndel1复合物形成延长有丝分裂的长度并干扰人细胞中的细胞周期进展,并且它导致胚胎小鼠皮质和人的前脑有机体中神经元干细胞的细胞周期缺陷。我们也观察到类似的赤字源自精神分裂症患者的有机体诱导多能干细胞(iPSCs)与DISC1突变,破坏其与Ndel1的相互作用。”
本文领导作者叶飞表示,“该研究结果基于其结构发现了DISC1的新行动机制,并对遗传侮辱如何有助于精神病学障碍。我们对DISC1和Ndel1之间的结合特性进行了表征。这种结构性洞察DISC1 / Ndel1复杂允许我们开发一个非常具体的方法来研究它们的交互设计的功能高度特定的肽,它只会抑制DISC1的形成/ Ndel1复杂但不干扰这两种蛋白质其他的绑定靶蛋白。"
“基于结构见解,我们鉴定了Disc1 / Ndel1相互作用在动物模型和人的前脑器有机体中调节神经元干细胞的细胞周期进展的相互作用的功能,”张教授说。“我们从患者衍生的前脑器有机体的研究提供了对Disc1突变如何与其C末端缺失的潜在机械理解可以影响神经发育过程,以及洞察复杂精神病疾病的发病机制。”
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