首次揭示關鍵的帕金森病蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能障礙

研究人員首次真正發(fā)現(xiàn)了一種與帕金森病，揭示了其故障如何在疾病進展中發(fā)揮關鍵作用的關鍵細節(jié)。

科學家都知道二十多年來，一種稱為 PTEN 誘導的推定激酶 1 （PINK1） 的蛋白質(zhì)的基因突變可以觸發(fā)早發(fā)性帕金森氏癥，但其中的機制仍然是個謎。

來自澳大利亞 Walter 和 Eliza Hall 醫(yī)學研究所 （WEHI） 的一組科學家使用先進的成像技術不僅確定了 PINK1 的結(jié)構(gòu)，還展示了該蛋白質(zhì)如何附著在細胞發(fā)電廠上以及它們是如何被激活的。

“這是帕金森病研究的一個重要里程碑，”說WEHI 醫(yī)學生物學家大衛(wèi)·科曼德。

“終于看到 PINK1 并了解它如何與線粒體結(jié)合，真是令人難以置信。我們的結(jié)構(gòu)揭示了許多改變 PINK1 的新方法，基本上是打開它，這將改變帕金森病患者的生活。

PINK1 蛋白是體內(nèi)重要的維持工作者。在健康的線粒體中，蛋白質(zhì)穿過外膜和內(nèi)膜，在那里沉入視線之外。

在已經(jīng)分解的線粒體中，蛋白質(zhì)被迫中途暫停，通過一系列釋放稱為泛素的化學信號的過程標記能量室以進行刪除。當突變阻止 PINK1 發(fā)揮作用時，功能失調(diào)的線粒體不會被清除。

腦細胞特別需要能量，因此更換低效的動力裝置對于防止引發(fā)帕金森病等疾病的神經(jīng)退化至關重要。

在這里，該團隊使用冷凍電子顯微鏡和質(zhì)譜等技術近距離研究了 PINK1 和線粒體，發(fā)現(xiàn)它們的附著基于一種稱為 TOM-VDAC 的特定蛋白質(zhì)復合物。

這項研究仍處于早期階段，但如果可以開發(fā)出修復蛋白質(zhì)功能的治療方法，那可能會給我們一種減少帕金森病的風險或減慢其進展。

“這是我們第一次看到人類 PINK1 對接到受損線粒體的表面，它發(fā)現(xiàn)了一系列作為對接位點的顯著蛋白質(zhì)，”說來自 WEHI 的生物化學家 Sylvie Callegari。

“我們還首次看到了帕金森病患者身上存在的突變?nèi)绾斡绊懭祟?PINK1?！?/p>

帕金森病是一種復雜的疾病，無疑有許多促成因素。然而，通過確定 PINK1 等蛋白質(zhì)背后的機制，研究人員更接近于了解許多原因的共同點。

該研究已發(fā)表在科學.

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