分子保镖预防帕金森氏症
人体细胞中的伴侣蛋白与蛋白质α-突触核蛋白动态相互作用,这与帕金森病强烈相关。与这些“保镖”的令人不安的关系导致细胞损伤和形成帕金森病的典型石油体的形成。来自巴塞尔大学生物泽鲁姆的研究人员的调查结果已发表于此自然。
帕金森病是最常见的神经变性障碍之一。在瑞士,约有15,000人受到影响。因为全世界崛起预期寿命在美国,帕金森氏症的病例预计将在未来几年迅速增加。这种疾病会导致大脑中神经细胞的逐渐死亡,其原因至今仍不清楚。因此,开发有效的治疗方法是非常困难的。
人们普遍认为,α-Synuclein蛋白在帕金森病的发展中起着关键作用。由结构生物学家Sebastian Hiller教授领导的研究人员现在发现,辅助蛋白,即伴侣蛋白,不断地保护α-Synuclein人体细胞。每当伴侣不能履行他们的保镖工作,α-Synuclein显示其消极的一面,并导致严重细胞损坏。
分子保镖与α-突触核蛋白相互作用
在人体细胞中,大约三十到四十个伴侣,可以与α-突触核蛋白相互作用。科学家们已经系统地调查了原子水平分子保镖与α-突触核蛋白相互作用的地方。
“使用最先进的NMR技术,我们已经发现了一种特定的模式,它决定了α-突触核蛋白与伴侣的确切相互作用位点,”希尔解释道。“没有固定,严格的互动,但动态且不断变化的互动。”在健康的细胞,α-突触核蛋白始终伴随伴侣,使得蛋白质保持可转运,并且始终可以使用官能α-突触核蛋白蛋白。
伴侣结合受损会导致细胞损伤
如果伴侣不再能够执行他们的保镖功能,存在严重后果。α-突触核蛋白的化学修饰,例如在帕金森病中观察到的那些,干扰了伴侣的结合。这些“无人血糖”α-突触核蛋白蛋白可以重新定位并积聚在线粒体的膜上,细胞的发电厂,并逐渐破坏它们。如最近所示,帕金森病的典型石油体主要由线粒体膜片段和α-突触核蛋白组成。
发现了伴侣的新功能
“在我们的工作中,我们正在质疑伴侣的功能仅仅是帮助蛋白质折叠成合适的形状的范式,”Hiller说。“伴侣的作用远不止帮助蛋白质折叠。他们控制细胞过程通过灵活地与各种蛋白质相互作用,并像阴影一样随身陪伴。“
了解分子间的相互作用以及相关伙伴之间的相互作用,为帕金森病的治疗提供了重要的线索。在未来,伴侣及其功能的维持也应该被考虑在新疗法的发展。
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