北卡羅來納大學醫(yī)學院的科學家們在了解復雜的致命神經退行性疾病——肌萎縮側索硬化(ALS)方面取得了重要進展。
對ALS患者的尸檢研究通常表明,受疾病影響的運動神經元中存在大量纖維聚集蛋白SOD1。研究人員假設這些原纖維殺死了一些人的神經元,導致了肌萎縮側索硬化癥。然而,在《美國國家科學院院刊》年發(fā)表的一項研究中,北卡羅來納大學教堂山分校的科學家發(fā)現(xiàn)了證據,證明這些大的SOD1原纖維保護而不是傷害神經元。
資深作者Nikolai Dokhoyan博士說:“這不僅對ALS研究,而且對整個神經退行性疾病都是一個潛在的重要發(fā)現(xiàn),因為纖維聚集物的形成在這些疾病中非常常見。北卡羅來納大學山生物物理學。
事實上,大纖維蛋白聚集體是阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病、ALS等主要神經退行性疾病最明顯的病理特征。近年來開發(fā)的許多候選藥物都旨在消除這些蛋白質聚集體。然而,這些原纖維靶向策略在大規(guī)模臨床試驗中并未被證明有效。在很大程度上,實驗室也未能證明大的SOD1原纖維對神經元有害。
與此同時,研究人員發(fā)現(xiàn),由這些蛋白質的幾個拷貝組成的被稱為寡聚體的較小蛋白質簇,可能對實驗室中生長的運動神經元樣細胞具有高度毒性,因此更有可能是這些疾病中腦細胞死亡的主要原因。
例如,在2016年的一項研究中,Dokholyan的實驗室發(fā)現(xiàn)證據表明,僅由三份SOD1蛋白組成的“三聚體”結構對ALS中受影響的神經元類型是有毒的。
對于這項新的研究,Dokholyan的團隊,包括其主要作者、實驗室博士后研究員朱成博士,進行了復雜的實驗,比較三聚體如何影響神經元,以及更大的原纖維如何影響神經元。
“一個挑戰(zhàn)是,較小的結構(如三聚體)往往只是在形成較大結構的過程中暫時存在,”朱說?!暗覀兛梢哉业骄哂蟹€(wěn)定三聚體結構的SOD1突變,以及另一種以犧牲較小結構為代價促進較大原纖維形成的突變。因此,我們可以將這兩種蛋白質的作用分開。”
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