了解一种蛋白质如何在帕金森氏症中对大脑造成破坏
帕金森氏症导致神经元死亡的原因是什么?帕金森氏症是一种长期(慢性)神经系统疾病,影响着爱尔兰约12000人,全球约700万至1000万人。
这种疾病会影响大脑协调身体运动,如走路和说话,但认知能力也受到影响。
目前还没有治愈这种疾病的方法,但三一学院的研究人员最近发表了一项研究的发现,这可能会导致更好的治疗这种使人衰弱的疾病。该论文已在国际细胞出版社杂志上发表结构。
大脑中叫做“黑质”(暗物质)产生并释放一种叫做多巴胺的荷尔蒙。这种激素作为黑质细胞和控制身体运动的大脑其他部分之间的信使。
“如果这些特定的神经元受损或死亡,大脑中的多巴胺量就会减少。这意味着大脑中控制运动的部分停止了正常的功能。在过去的20年里,治疗帕金森氏症的唯一方法是多巴胺替代疗法。这包括提供一种替代品,试图增加大脑中的激素水平。然而,这种治疗并不是完全有效的,而且随着时间的推移会逐渐失效副作用三一学院生物化学与免疫学学院副教授阿米尔·汗(Amir Khan)说。“我们缺乏新疗法的主要原因是我们不了解神经元生病和死亡的基本机制。没有人知道为什么黑质中的这些特定神经元会受到影响。
“在过去的几年里,这个领域发生了完全的变化。我们对LRRK2基因有了新的认识,它是遗传性帕金森病最常见的病因。虽然只有10%的帕金森病例是遗传的,但LRRK2基因产生的酶似乎在遗传和‘散发性’病例中都过于活跃。”
换句话说,受折磨的人可能没有LRRK2突变,但这种酶无论如何在他们的神经元中‘失控’了。这种酶的抑制剂现在正在帕金森氏症的临床试验中。”
三一学院的研究小组研究了LRRK2对神经元细胞中其他蛋白质的影响。为了了解LRRK2是如何影响大脑并导致帕金森氏症的,该团队已经在实验室模拟了这种酶的活性。
“这项研究使我们能够可视化LRRK2过度活跃时形成的蛋白质复合物的3-D结构。从这些蛋白质的结构研究中,我们可以了解LRRK2如何能够对神经元产生深远的影响。我们是第一个使用x射线晶体学方法详细报道LRRK2效应的小组。”Khan教授继续说。
“一个过度活跃的LRRK2在进来神经元对运动和认知能力造成严重破坏。在某种程度上,我们正在追踪LRRK2在大脑中留下的足迹,以理解它的作用,并找到阻止它的方法。”
“我们希望这些研究能最终为目前无法治愈的帕金森氏症找到新的治疗方法。”
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