为什么不能哭泣?科学家提供答案:缺少水渠道
Sanford Burnham Prebys医学发现学院的科学家们已经表明,来自患有Ngly1缺乏的儿童的细胞 - 2012年首次描述的稀有疾病 - 缺乏足够的水通道蛋白质称为水通道蛋白。发现发表在细胞报告并且可以帮助解释这种疾病的广泛症状 - 包括无法产生泪水,癫痫发作和发展延误 - 并打开新的途径,以寻找治疗疾病的治疗。
“我们的研究结果揭示了Ngly1的新且完全出乎意料的”工作“,最初是仅被认为只剪切来自蛋白质的糖,”桑福德伯纳姆邮差和高级人类遗传计划的主任和教授博德森冻结。该研究的作者。“这种新的信息包括分子信号Ngly1用于驾驶水通道蛋白的生产,从根本上转变我们方法的方式药物开发。最立即,我们可以开始筛选现有的FDA批准的药物,可能会增加水素水平。“
第一个患有Ngly1缺乏的患者,然后是四岁的Bertrand可能在2012年诊断出来。当Ngly1基因的两份拷贝含有突变时,情况发生。因此,含有Ngly1缺乏的儿童很少或没有N-Glycanase1-A蛋白质,其在细胞的正常回收过程中除去来自蛋白质的糖。今天,世界上大约60人被鉴定为Ngly1缺乏。没有治愈,现有治疗只解决了一些疾病的症状。
“这一发现是我们对Ngly1缺陷的理解和寻找药物的能力的巨大跨越,”Matt May,Ph.D.,Ph.D.,Bertrand Mother of Ngly1.org的父亲和首席科学官员提供资金研究。“除了探索新的治疗途径外,我们还可以立即开始测试目前可用的药物,看看他们是否可以帮助伯特兰和其他儿童生活在NGLY1缺乏。”
一个惊喜的发现将新的见解解锁到ngly1
由于NGLY1在帮助循环蛋白质方面的既定作用,科学家预测,缺乏NGLY1的细胞将充满未循环的蛋白质。然而,尽管Freeze和其他组织做了许多实验,这一现象仍未被观察到。
Mitali Tambe,Ph.D.是冻结实验室的博士后助理和该研究的第一个作者,在她创造出意想不到的发现时,在这个谜上阐明了闪光。尽管正常细胞在蒸馏水中爆裂开放,来自患有Ngly1突变的儿童的细胞拒绝流行开放。
“首先,我认为每个科学家最初认为是什么:我犯了一个错误,”Tambe说。“但这种观察实际上揭示了Ngly1蛋白的先前未知的作用。”
这个意外的发现促使科学家们进一步挖掘。除了研究三个缺乏NGLY1的儿童的皮肤细胞外,研究人员还创造了人类细胞和小鼠细胞,它们要么缺乏NGLY1,要么产生过量的蛋白质。在这些研究中,他们发现缺乏NGLY1蛋白的细胞拥有更少的水通道蛋白——连接细胞内外并控制水运动的蛋白质——并且在放入水中时不易破裂。这些结果在NGLY1过量的细胞中被逆转。研究人员还确定了NGLY1用来指导的分子信号细胞产生水通道蛋白,即Atf1和Creb1蛋白质,这可能会产生有用的药物靶点。
“除了调节撕裂和唾液生产外,水蛋白蛋白还参与了许多大脑功能,如脑脊液生产,”Tambe解释说。“缺乏水蛋白可以解释NGLY1缺陷的儿童中看到的许多症状。”
科学家们设计了一个聪明的实验,以确定NGLY1是否通过预期的糖去除功能或以另一种方式调节水素水平。它们创造了两种细胞类型,其产生正常的Ngly1蛋白或Ngly1,禁用糖切割区域。改变了蛋白质成功改变了水素水平 - 表明除了其糖去除(酶)活动外,Ngly1还具有第二功能。
“我们的研究表明,Ngly1比其从蛋白质中除去糖的众所周知的功能,”冻结。“在一起,我们的调查结果开辟了了解Ngly1缺乏的发病机制和最终发现治疗的重要新途径。”
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