生物素、线粒体和痴呆症:研究揭示了它们之间的联系

通过任何测量，基于碳的生命源自羧化。也就是说，大气二氧化碳的耦合到糖。羧化对线粒体的功能也至关重要。线粒体中有五种羧化酶，它们共同分享了一件事 - 它们全部由共价连接的生物素辅因子操作。

生物素也被称为维生素H，以德语单词“Haar”和“Haut”命名，意思是头发和皮肤。这是因为即使是轻微的缺陷也会导致头发变薄、皮疹或指甲变脆。新研究刚刚发表在PNAS现在表明某些形式的严重神经变性，如在阿尔茨海默和帕金森和帕金森中看到的额定颞痴呆症，可以直接引起缺乏足够的生物素。

作者通过观察患有痴呆症的果蝇发现了这一点。现在，在有人笑之前，果蝇当他们被赋予权利时，实际上可以成为一个很好的阿尔茨海默氏症或其他疾病的模型基因。人类版本的有缺陷的MAPT (tau)基因会导致这些果蝇发展出类似于我们自己大脑中发生的tau病。为了更深入地研究tau蛋白的神经毒性，他们在前向基因筛选中观察了7000多个苍蝇基因，然后锁定了tauR406W突变体的一个显著修饰毒性。这种基因Btnd编码从食物中提取生物素或从使用过的酶中回收生物素的生物素酶。

生物素是以生物细胞素的形式出现的，它只是一个与赖氨酸相连的生物素。Btnd将生物素从生物细胞素中分离出来，或从其与羧化酶中的赖氨酸的连接中分离出来。当Btnd也在果蝇中致残时，它们的痴呆症会恶化。此外，它们的线粒体也变得畸形和拉长。研究人员能够通过简单地补充生物素来补救所有这些影响，这表明一些痴呆症患者也可以同样受益。他们还能够拼凑出一种机制，在功能上连接tau和Btnd。

尽管不规则的tau变体通过粘在一起形成过度磷酸化的缠结，经常在神经元胞质中造成破坏，但其他的tau同型蛋白位于细胞核内，它们可以破坏异染色质的组织。异染色质主要由染色体紧密折叠的片段组成，其中空闲的基因紧密堆积在一起。这些有序结构的破坏可能导致许多基因的异常表达。在本例中，3号染色体25区p带上的Brnd基因似乎有一个特别脆弱的位点。

不幸的是，这是作者所能证明的一切都是如此。然而，正如我们昨天报道的，现在有可能的方法来亲眼看到Brdn地区是否被流氓tau骚扰。用全新的，全空间的原位测序，基因不仅可以在核内部定位，而且可以从数据计算整个染色体的折叠状态。虽然这种令人震惊的能力毫无疑问，但现在更大的问题是谁，究竟可能会受益于生物素治疗？

周二我们讨论过线粒体不当行为在癌症的背景下，并指出所谓的罕见的变种其实并不罕见。当人们仍然没有症状和相对健康时，他们很少知道自己有哪些变异。生物素酶品牌就是一个很好的例子。已知大约有100种突变会以这样或那样的方式影响基因功能。这些现在都在一个专门的跟踪不同的数据库记录品牌插入，复制，删除，剪接异常，或意义，无意义，和错误的改变。

其中一些突变产生非功能核肉，或者停止它完全制成，而其他突变似乎效果几乎没有效果。维基百科告诉我们“因为该条件是常染色体隐性模式遗传，必须改变每个细胞中基因的两份基因的副本，以受到疾病的影响。”维基百科正在骗我们。任何说类似类似的医生都骗了我们。事实上，在传播不受影响的承运人的神话中，科学就是自己撒谎。

事实是，如果你只有一个可疑的变体，无论你是否意识到，你都会在某种程度上受到影响。例如，如果在23岁时，你的哈尔迅速变瘦，你的发际线后退了50%，你怎么能确定你没有受到影响?你可能在血液或皮肤细胞中测量了你的生物素酶活性，发现它优于50%，但这个水平真的对你来说足够好吗?在六年级的时候，在九年级的底部被三振出局——如果不是因为一点生物素，可能不会有不同的命运发生?

如上所述，存在五种关键的线粒体生物素致动的羧酸酯。值得列出它们是值得的：

• 乙酰辅酶A羧化酶1和2(或A和B)，用于脂肪酸合成和氧化
• 丙酮酸羧化酶，用于糖异生
• 用于脂肪酸的β-氧化的丙酰基COA羧化酶
• 甲基巴豆酰羧化酶，用于亮氨酸分解代谢

为了知道生物素酶的变异对你的影响有多大，你还需要知道任何变异的活性，你可能有任何这些使用生物素的酶。原则上，这些路径中任何进一步的下游变异体也可能需要计算到快速发散方程中。乙酰辅酶a羧化酶还有另一个维度，这对我们来说很有趣。ACC1的线粒体亚型是合成所必需的硫辛酸这是另一种奇怪的辅助因子，与生物素有许多相似之处。

例如，含有相似的含硫生物素和硫辛酸是唯一在赖氨酸的两种情况下与其亲本酶共价结合的辅助粘液剂。在我们的细胞中已经制备了合成硫辛酸的特殊布置。最近发现线粒体维持细菌衍生的脂肪酸合成为了产生辛酸预防硫辛酸。

目前，我们当中谁可能从生物素中受益，以及应该服用多少仍然是悬而未决的问题。我们知道，如果你有或怀疑缺乏，那么应该避免含有大量纯亲和素的生蛋白，因为它们会热切地与生物素结合。

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