科学家展示神秘帕金森病蛋白的“实景”视图有助于开发新疗法

发表于 3年以前 | 总阅读数：693 次

当大脑中负责生产化学物质多巴胺的神经细胞死亡或受损时，帕金森病就会发作，但这一过程背后的机制仍然不清楚。研究指出了线粒体可能发挥的作用，它是为细胞提供化学能量的“发电厂”，而当线粒体开始出现故障时，这一作用可能具有邪恶的性质。

随着我们的年龄增长，线粒体会受损并在体内堆积，研究显示它们如何改变形状，并为帕金森病和阿尔茨海默病等疾病创造一个“有毒”的环境。研究表明，一种名为PINK1的蛋白质在面对这种威胁时发挥着重要的保护作用，它通过标记受损的线粒体进行破坏和清除，使它们能够被健康的线粒体所替代。

但当PINK1蛋白或这一重要途径的其他组成部分出现缺陷时，线粒体就无法被回收，细胞就会缺乏能量。通过这种方式，PINK1已经被认为在帕金森病的早期发病中发挥了重要作用，科学家们已经能够捕捉到其激活方式的不同图像。现在，澳大利亚沃尔特和伊丽莎·霍尔医学研究所的科学家们已经使用先进的低温电子显微镜技术来观察这种蛋白质的“精致的分子细节”，并将图像的不同部分连接起来。

“来自世界各地实验室的许多论文--包括我们的--已经捕捉到了PINK1蛋白的快照，”研究第一作者甘忠艳（音译）说。“然而，这些快照的差异在某种程度上加剧了对该蛋白及其结构的混淆。我们能够做的是自己拍摄一系列蛋白质的快照，并将它们拼接在一起，制成一部‘实景电影’，揭示PINK1的整个激活过程。然后我们能够调和为什么所有这些以前的结构图像是不同的--它们是在这个蛋白质被激活以执行其在细胞中的功能时的不同时刻拍摄的快照。”

据科学家称，这一发现可能对治疗帕金森病的药物开发产生深远影响。有了对其结构的这种新的理解，科学家们希望能够开发出药物来开启该蛋白，减缓甚至停止疾病的发展。

甘忠艳说：“我们的一个关键发现是，这种蛋白质形成了一个二聚体--或一对--对于开启或激活该蛋白质以发挥其功能至关重要。关于这个蛋白家族的论文有数万篇，但将这种蛋白如何聚集在一起并在激活过程中发生变化可视化，确实是世界首创。”

该研究发表在《自然》杂志上。