摘要:在神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏症或帕金森氏症)中,蛋白质积聚在体内的细胞中,不正确地折叠并团结在一起以形成较大的聚集体。通常,细胞能够自行删除这些聚集体。但是,如果某种酶被阻断,则此清理过程将不再起作用。新发现可以更好地理解这些过程的分子基础。...
当细胞从其内部清除畸形或过量的蛋白质时,一种特殊的酶 - 所谓的泛素选择性展进来的进化p97/vcp - 是主要玩家之一。这是一项新研究的核心发现,其结果现已发表在《期刊》上自然通讯。
新发现构成了更好地理解众多病理过程的基础。他们清楚地表明,阻止这种酶会导致蛋白质不正确地折叠并形成聚集体,这可能在神经退行性疾病中起作用,例如阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和亨廷顿氏病。
由生物化学家亚历山大·布赫伯格(Alexander Buchberger)领导的团队,朱利叶斯·马克西米利安(JMA) - 诺斯堡(JMU)的生物中心教授,负责这项研究。 Bettina Warscheid是JMU Biocenter的教授,波士顿哈佛医学院的J. Wade Harper也参与其中。这项研究是作为研究培训小组2243的一部分进行的,“了解泛素化:从分子机制到疾病”。
控制蛋白质质量的复杂系统
大多数活生物体(包括人类)的细胞原则上是微小的小蛋白质工厂。在其中不断生产新的蛋白质,组装,运输到其他位置并再次分解。这些过程保持良好的平衡非常重要,因为即使很小的变化也会导致严重的疾病。
亚历山大·布赫伯格(Alexander Buchberger)解释说:“为防止这种情况的发生,细胞开发了复杂的系统来控制蛋白质质量。”例如,它们可以收集和分离蛋白质,这些蛋白质倾向于将蛋白质聚集在一种笼子中,被称为总体。然后,他们将这些笼子及其内容分解为各个部分,并以各种方式降解它们 - 这一过程被称为科学术语中。
Biochemist说:“尽管已经对脂肪组的形成进行了详细的研究,但迄今为止,它们的蛋白质含量和降解途径的表征还不够。”最近发表的研究改变了这一点。 Buchberger和他的团队能够证明Aggresomes的崩溃需要几个球员。事实证明,其中最重要的是泛素选择性的进食p97/vcp。
这些实验表明,除其他外,如果研究人员先前阻止了P97/VCP,则不再崩解,并且会被破坏。该组总结说:“这表明p97/vcp在消除脂肪组中的关键功能是将它们分解为较小的组件。”
许多疾病的潜在触发因素
结果在几个方面都与生物医学相关:一方面,P97/VCP酶的突变引起神经肌肉退化性疾病,例如某些形式的痴呆和ALS - 肌萎缩性侧向硬化症。另一方面,帕金森氏病也可能是细胞内部降解过程中断的结果。
帕金森氏病的标志之一是所谓的路易尸体。这些是神经细胞内的圆周包含物,其中包含有害蛋白质沉积物,破坏了大脑中神经细胞的代谢。它们也可能是不再被细胞分解的炎症组组。
因此,研究小组得出结论:“我们的发现表明,酶P97/VCP中的突变破坏了脂肪组的降解。这可能有助于形成Lewy身体和神经肌肉变性疾病的发展。”