2022年3月22日

揭示了帕金森病中的蛋白质聚集

根据3月9日发表在开放获取杂志上的一项新研究，一种控制帕金森病模型中蛋白质聚集的新系统可能会回答长期以来关于这种疾病是如何开始和传播的问题公共科学图书馆生物学加拿大魁北克省拉瓦尔大学的阿比德·韦斯拉蒂及其同事进行了研究。初步结果表明，α -突触核蛋白的聚集在破坏神经元稳态和触发神经退行性变中起着关键作用。

帕金森病是一种神经退行性疾病，临床表现为震颤、僵硬、运动缓慢，以及一系列非运动症状。在受影响的神经元中，a分子蛋白质可以看到一种叫做α -突触核蛋白聚集在一起，形成称为路易体的特征聚集体。但是很难回答α -突触核蛋白是否聚合有助于疾病的发展或进展，以及何时可能在毒性疾病级联中起作用，或者是否相反的聚集物是无辜的旁观者对其他一些恶意的过程，甚至是保护。这些元素很难确定，部分原因是细胞和动物模型中的聚集在时间和空间上都不可控。

为了解决这个问题，作者转向了光生物学，这是一种将感兴趣的蛋白质融合到另一种蛋白质上的技术，这种蛋白质会根据光的反应改变其构象，从而允许有选择性地和可逆地操纵目标蛋白质的行为。在这里，作者将α -突触核蛋白与一种来自芥菜植物的隐花色素蛋白2融合在一起。他们发现，当正确波长的光照射在芥末蛋白上时，它的构象变化触发了它的α -突触核蛋白伙伴的聚集。

形成的聚集物在多个重要方面让人想起路易小体，包括除了在帕金森病患者的路易小体中发现的α -突触核蛋白外，它们还包括其他几个关键蛋白质，聚集物中的α -突触核蛋白采用了在许多疾病中发现的错误折叠蛋白质的特征β -薄片构象。这些聚集物引起了多个细胞器的脱位，正如最近报道的路易体一样。它们还诱导了不附着于隐色素蛋白的α -突触核蛋白分子的错误折叠，模拟了在患病大脑和动物模型中看到的α -突触核蛋白聚集的朊病毒样扩散。

最后，作者将α -突触核蛋白-隐花色素融合蛋白的基因传递给小鼠，直接进入黑质他们通过手术植入了一根光纤，将光线传送到目标细胞。光处理导致α -突触核蛋白聚集物的形成，神经退行性变，下游神经元靶点钙活性的破坏，以及帕金森样运动缺陷。