科学家发现并表征了一种新的无膜细胞器，它可能在阿尔茨海默症的治疗中发挥作用
加州大学圣巴巴拉分校神经科学家肯尼斯·s·科西克实验室的研究人员发现了一种新的细胞器——一种以前不为人知的细胞结构，它的功能是在压力下帮助清理有缺陷的蛋白质，并保持细胞在最佳状态下运转。优化这种无膜的细胞器，他们称之为BAG2凝析物，可能导致对蛋白质错误折叠导致的疾病的治疗，包括阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经退行性疾病。该项目的科学家Daniel C. Carrettiero领导的一篇论文报道了他们的研究结果，并发表在该杂志上自然通讯．
“人们已经知道有一些物体漂浮在里面很长时间了细胞它们没有细胞膜，”科西克说。“直到最近，人们才弄清楚它们是如何组成的，它们是什么，它们在做什么。”
事实上，由于先进的成像技术，科学家们已经发现了曾经看不见的结构，揭示了细胞真正复杂和复杂的系统。
尤其令人感兴趣的是生物分子凝析物，它们没有可识别的细胞膜外壳，而是通过密度的差异与周围的细胞质分离，密度的差异可以与水中的一滴油相比较。这液-液分离阶段为特定的函数和反应创造一个专门的、相对集中的环境。例如，应激颗粒是一种无膜的细胞器，在细胞处于应激状态时出现——可能是葡萄糖过多，可能是太热或太冷，可能是细胞脱水——它的工作是清理漂浮在细胞质中的RNA，储存那些遗传指令并暂停它们转化为蛋白质。
科西克解释说:“如果你的细胞处于压力之下，你就会想停止制造蛋白质，这样你就能真正地保存能量，度过压力。”
但根据研究人员的说法，这只是问题的一部分。
“当有压力时，细胞中已经存在的蛋白质会发生什么变化?”Kosik说。“如果它们处于这种压力条件下，其中一些蛋白质可能会受损，可能会发生错误折叠。”tau的错误折叠蛋白质，会变得病态，变成神经原纤维缠结阿尔茨海默病的特征
这就是研究人员新发现的BAG2冷凝物的用得上的地方。他们发现，这种细胞器以其含有的BAG2蛋白命名，它能够清除细胞质中的缺陷蛋白，并将它们塞进位于细胞器中的蛋白酶体中——细胞版的垃圾桶。
科西克说:“一些蛋白质形成一个小桶，当蛋白质穿过这个小圆筒时，它就会被降解。”这会使蛋白质失活并分解。他补充说，在任何时候，细胞中都存在许多蛋白酶体，但这种特殊的蛋白酶体(标记为20S)的特殊之处在于，它可以接受已经有些折叠错误的蛋白质，而其他细胞垃圾桶无法容纳这些蛋白质。
Kosik解释说:“存在于许多蛋白酶体上的极限帽在BAG2冷凝物中并不存在。”此外，这种蛋白质降解方法不依赖于泛素化过程，在泛素化过程中，蛋白质在被蛋白酶体捕获之前，会被一个微小的泛素蛋白标记。
BAG2蛋白在这方面的作用尚未完全确定，但科西克怀疑它可能在帮助整理混乱中发挥作用蛋白质在进入20S蛋白酶体之前。
“BAG2被认为是一个协同伴侣，因为它与分子伴侣’帮助蛋白质折叠，”他说。在一个之前的研究，科西克实验室展示了BAG2靶向和清除纠缠tau蛋白的能力细胞培养．
Kosik说:“这些BAG2凝聚物的作用是，至少在tau蛋白的情况下，它们实际上可以到达受损的tau蛋白并将其吞噬。”
这些有希望的结果可能为中断阿尔茨海默病的发展指明了一条道路，该疾病的特征是错误折叠tau蛋白的积累。
Kosik说:“BAG2凝结物确实是受损tau的理想场所。”“如果能弄清楚如何在细胞受损的早期阶段将tau蛋白运送到凝结物中，在它变得更糟之前将其清除，那就太好了。”
UCSB的Maria C. Almeida、Andrew P. Longhini、Jennifer Rauch、Dasol Han、Xuemei Zhang和Saeed Najafi也为这项研究进行了研究;以及加州大学旧金山分校的Jason E. Gestwiki。
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