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了解蛋白质如何对帕金森氏病造成严重破坏

帕金森氏病是一种长期的(慢性)神经系统疾病,在爱尔兰影响着大约12,000人,在世界范围内影响着7至1000万人。该疾病影响大脑协调走路和说话等身体运动的方式,但认知能力也会受到影响。

目前尚无治愈该病的方法,但Trinity的研究人员最近发表了一项研究发现,该研究结果可能会导致对该种令人衰弱的疾病进行更好的治疗。该论文已发表在国际细胞出版社的《结构》杂志上。

大脑中称为“黑质”(暗物质)的神经元产生并释放一种称为多巴胺的激素。这种激素充当黑质中这些细胞与控制身体运动的大脑其他部位之间的信使。

“如果这些特殊的神经元受损或死亡,大脑中的多巴胺数量就会减少。这意味着控制运动的大脑部分将停止正常运转。在过去的20年中,帕金森氏病的唯一治疗方法是多巴胺替代疗法。这包括提供替代品以试图增加大脑中激素的水平。但是,这种疗法并不完全有效,并且随着时间的流逝会逐渐消失,而且还有副作用,”阿米尔·汗(Amir Khan)副教授,三一生物化学与免疫学学院。

“我们缺乏新疗法的主要原因是,我们不了解神经元生病和死亡的基本机制。没人知道为什么黑质中的这些特定神经元会受到影响。”

“在过去的几年中,该领域已完全改变。我们对一种名为LRRK2的基因有了新的见解,该基因是遗传性帕金森氏病的最常见原因。尽管只有10%的帕金森氏症是遗传的,但这种酶是由LRRK2基因在遗传和“零星”病例中似乎都过度活跃。”

“换句话说,患病的个体可能没有LRRK2突变,但该酶仍会在其神经元中“运行”。该酶的抑制剂目前正在晚期帕金森氏病的临床试验中。”

Trinity的研究小组研究了LRRK2对神经元细胞中其他蛋白质的影响。为了了解LRRK2如何影响大脑并导致帕金森氏病,研究小组在实验室中模拟了酶的活性。

“这项研究使我们可以看到LRRK2过度活跃时形成的蛋白质复合物的3-D结构。从这些蛋白质的结构研究中,我们可以了解LRRK2如何对神经元产生深远的影响。我们是第一个小组使用称为X射线晶体学的方法报告3-D细节中LRRK2的作用。”

“过度活跃的LRRK2在神经元中散失,对运动和认知能力造成严重破坏。从某种意义上说,我们正在追逐LRRK2在大脑中留下的足迹,以了解它的作用并找到阻止它的方法。”

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