最近，瑞士巴塞爾大學(xué)生物中心的研究人員發(fā)表在《Nature》雜志上的一項研究揭示了人細(xì)胞中的伴侶蛋白與α-突觸核蛋白動態(tài)相互作用，這些相互作用的混亂會導(dǎo)致細(xì)胞受損，進(jìn)而導(dǎo)致帕金森氏病的發(fā)生。

帕金森氏病是最常見的神經(jīng)退行性疾病之一。在瑞士，約有15,000人受到影響。由于全球預(yù)期壽命的增長，預(yù)計未來幾年帕金森氏癥病例將迅速增加。導(dǎo)致大腦神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行性死亡的疾病病因尚不十分清楚。因此，開發(fā)有效療法變得更加困難。

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眾所周知，α-突觸核蛋白可以在帕金森氏癥的發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。由結(jié)構(gòu)生物學(xué)家塞巴斯蒂安·希勒（Sebastian Hiller）教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員發(fā)現(xiàn)，伴侶蛋白一直在保護(hù)人細(xì)胞中的α-突觸核蛋白。每當(dāng)伴侶蛋白無法完成其“保鏢”工作時，α-突觸核蛋白就會表現(xiàn)出其不利的一面并造成嚴(yán)重的細(xì)胞損傷。

在人類細(xì)胞中，大約有三十至四十種可能與α-突觸核蛋白相互作用的分子伴侶。科學(xué)家已經(jīng)在分子伴侶與α-突觸核蛋白相互作用的原子水平上進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

“使用最先進(jìn)的NMR技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)了確定α-突觸核蛋白與分子伴侶確切相互作用部位的特定模式，” Hiller解釋說。在健康細(xì)胞中，α-突觸核蛋白總是伴有伴侶蛋白，從而使蛋白質(zhì)保持可運輸性。

如果伴侶們不再能夠履行其保鏢功能，將會造成嚴(yán)重后果。 α-突觸核蛋白的化學(xué)修飾（例如在帕金森氏病中觀察到的修飾）會干擾分子伴侶的結(jié)合。這些“無人陪伴的”α-突觸核蛋白可以重新定位并積聚在細(xì)胞的動力植物線粒體膜上，并逐漸破壞它們。

Hiller說：“我們的研究認(rèn)為分子伴侶的作用遠(yuǎn)不止于蛋白質(zhì)折疊。它們通過與多種蛋白質(zhì)靈活相互作用來控制細(xì)胞過程。”

資訊出處：Molecular bodyguards against Parkinson's disease

原始出處：Bj?rn M. Burmann, Juan A. Gerez, Irena Mate?ko-Burmann, Silvia Campioni, Pratibha Kumari, Dhiman Ghosh, Adam Mazur, Emelie E. Aspholm, Darius ?ulskis, Magdalena Wawrzyniuk, Thomas Bock, Alexander Schmidt, Stefan G. D. Rüdiger, Roland Riek, Sebastian Hiller. Regulation of α-synuclein by chaperones in mammalian cells. Nature, 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-1808-9