神经变性疾病可能是神经元内的运输失败引起的

神经变性疾病可能是神经元内的运输失败引起的
当通过长分裂通过神经元(粉红色)分裂的系统破裂时,混乱慢慢随之而来。信誉:洛克菲勒大学

所有神经退行性疾病都有一个共同的螺纹:在阿尔茨海默病的胰岛蛋白蛋白块中的蛋白质团块的出现在阿尔茨海默病和α突触核素聚集体中帕金森氏菌。这种积累的根本原因一直很难确定,但洛克菲勒科学家已经确定了一个可能的罪魁祸首,为开发治疗的新途径开辟了新的途径。

在恒星和小鼠中进行的一对研究中,研究人员发现,该问题位于将蛋白质体,分解蛋白质的分子机制,细胞内的特定位置的系统呈现。

“这是第一项研究,找到一种机制,洛克菲勒的斯特朗德教授赫尔曼·斯特勒表示,蛋白质群体被搬到神经末梢的机制。”“当这种机制被破坏时,神经细胞的功能和长期存活存在严重后果。”

位置,位置,位置

蛋白酶在神经元的细胞体中制成,并且需要长距离运输以到达在某些情况下,神经元与其他电池连接到一个以上的旅程。当蛋白酶未达到这些关键通信中心时,细胞下降到动荡。

Steller说:“这些位点中受损的蛋白质停留的时间足够长,与其他结合伙伴相互作用,形成聚集,破坏细胞功能,而不是被降解。”随着时间的推移,这会导致神经纤维退化,最终导致细胞死亡。

当斯特勒和他的团队开始调查时运输系统他们确定了一个称为PI31,其在将蛋白质群加载到渡过周围的细胞成分中起着至关重要的作用。在研究中发表发展细胞它们表明PI31增强了粘合和促进具有细胞马达的蛋白酶体的运动。没有它,运输停止了。这是苍蝇和小鼠神经元的情况,表明运输机制在许多物种之间很常见。

当PI31有缺陷时,深入挖掘到会发生什么,科学家们与玛丽Beth哈丁的实验室合作,生成了在两组大脑中关闭其PI31基因的小鼠特别长的延伸。在研究中发表的国家科学院的诉讼程序他们发现,如果没有PI31,蛋白酶体就不能移动,导致神经元分支尖端的蛋白质水平异常。缺乏pi31的神经元在它们的分支和突触(两个神经元的分支连接的结构)上看起来也很特别。

“特别是,这些结构变化随着年龄而逐渐变得严重,”斯特勒说。“在这些神经元中的PI31失活是让我们在一些人类神经源性中看到的严重行为和解剖学缺陷的激发。“

治疗机会

还有其他理由怀疑实验室的调查结果可以为治疗神经变性疾病提供信息。例如,以严重的早熟帕金森病,鉴定了称为PIN31活性至关重要的PAX15的人类基因的突变;PI31基因本身的突变与阿尔茨海默病有关。

斯特勒和他的团队现在正在研究PI31,或影响其活性的分子,是否是可行的药物靶点。PI31似乎参与了神经细胞退化的早期阶段,这一事实尤其引人注目,因为这可能意味着阻断这种蛋白质的药物可能有停止这种蛋白质的潜力在这个过程中早期。

至于实际导致大脑退化的内容,斯特勒认为聚集体的形成可能不是直接疾病机制,而是症状的症状。“我们的工作表明它真正从蛋白质蛋白酶中的局部缺陷开始,导致未能降解对神经功能至关重要的蛋白质”。他说。“这些未消化的蛋白质随后形成聚集体并激活额外的损伤控制途径。但最终,这些间隙系统不堪重负,这导致可检测疾病的缓慢但稳定的进展。”

斯特勒和他的同事正在调查刺激运输途径的方法,以使蛋白质出现在远端分支机构 - 他们认为可能对治疗产生广泛影响


进一步探索

科学家发现蛋白质退化受到监管的新方法

更多信息:Adi MiniS等,蛋白质稳压剂PI31是小鼠蛋白质稳态,突触维护和神经元生存所必需的,国家科学院的诉讼程序(2019)。DOI:10.1073 / PNA.1911921116

凯刘等。PI31是轴突中蛋白酶体输送的适配蛋白,并且需要突触发育,发展细胞(2019)。DOI:10.1016 / J.Devcel.2019.06.009

所提供的洛克菲勒大学
引文:神经退行性疾病可能是由神经元内的运输失败(2019年12月3日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2019-12-neurecegenerative-deases-failures-neurons.html造成的
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