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是什么使好的大脑蛋白质变坏

突变和聚集的蛋白质FUS与两种神经退行性疾病有关:肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和额颞叶变性(FTLD)。由教授领导的研究人员使用新开发的果蝇模型。Ludo Van Den Bosch(VIB-KU鲁汶大学)放大了FUS的蛋白质结构,以更深入地了解FUS如何引起神经元毒性和疾病。

就它们引起的症状和影响的神经元而言,ALS和FTLD是两种不同的成人发作性神经退行性疾病。在ALS中,控制肌肉运动的神经元退化,导致进行性麻痹,而FTLD影响特定的大脑区域并引起痴呆。尽管如此,许多患者仍表现出两种疾病的症状,因此科学家和临床医生现在认为他们实际上处于同一疾病谱的相反两端。

ALS和FTLD之间的重叠不仅在临床上很明显,而且在观察潜在的疾病机制时也很明显。例如,FUS与两种疾病有关。FUS基因的突变会导致家族性ALS,并且在ALS和FTLD中均观察到FUS蛋白的聚集。

从液滴到不溶性聚集体

FUS通常驻留在细胞核中,但在受到细胞压力后会重新定位到细胞质中的压力颗粒。应激颗粒基本上是细胞中的液滴,其含量与ALS和FTLD中发现的有毒蛋白质聚集物相似,但不同之处在于它们的组装是动态且可逆的。

这些液滴是否可以作为形成疾病典型聚集体的垫脚石?“我们坚信如此。”与教授合作的研究人员之一Elke Bogaert说。范登博斯。“已经证明FUS液滴和水凝胶在试管中都经历了不可逆的原纤维化转变,但尚未在细胞环境中研究此过程”。

两个蛋白质结构域

该团队生成了FUS毒性的果蝇模型,以更详细地研究液滴的形成。他们确定了介导毒性的两个不同蛋白质区域之间以前无法识别的协同作用。

“我们发现在ALS和FTLD中行为异常的FUS蛋白可以通过疏水性氨基酸和带电氨基酸之间的特定分子相互作用形成液滴,”参与该研究的另一位研究人员Steven Boeynaems解释说。

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