果蝇揭示正常功能的基因突变在脊髓小脑的共济失调型7

颠覆性的突变蛋白往往归咎于堵塞细胞和干扰患者的大脑功能的神经退行性疾病被称为脊髓小脑的共济失调。但果蝇的一项新的研究表明,至少在这些疾病之一,有缺陷的蛋白质可能不需要伤害形成团块。

该研究发表于2014年2月1日《华尔街日报》基因和发展关注ataxin-7,基因突变患者脊髓小脑的共济失调7型(SCA-7)。研究调查员杰里工人、博士和苏珊•Abmayr (Stowers医学研究所的博士发现,果蝇,缺乏Ataxin-7经验在大脑和神经退化eye-paralleling人类疾病的影响。bob88体育平台登录“假设这种疾病是由聚合的蛋白质,”工人说。“但在变异的飞,没有聚合蛋白质。不溶性蛋白质。它不在那里。缺乏Ataxin-7导致果蝇神经退化。”

工人和Abmayr没有Ataxin-7着手研究。十年多来,夫妻团队一直在调查如何大蛋白复合物称为传奇,这有助于控制基因活性生物体从酵母到人类,影响发育过程。工人的实验室在酵母在1990年代发现了复杂。在果蝇,大约20个不同的蛋白质形成的传奇,以多种方式修改DNA包装影响成千上万的基因的活性。

当维姬Weake博士前工人的实验室的博士后研究员,他开始调查果蝇传奇的组件复杂,她偶然发现一种蛋白质,这种蛋白质在果蝇以前从未被研究过。博士后研究员瑞安Mohan博士,他的注意力集中在那本小说蛋白质,在基因数据库,发现了一个人类Ataxin-7相似之处。

Ataxin-7是几个相关基因之一神经退行性疾病,包括亨廷顿氏舞蹈症和其他脊髓小脑的共济失调。这些基因有时开发一个基因的“口吃”三个字母的DNA代码重复一遍又一遍。“不知道,如何影响蛋白质的活动,“Abmayr说。“但我们所知道的是,它会导致聚合。”The expansion in the genetic code leads to proteins containing long, redundant strings of a single amino acid called glutamine, she explains. These abnormal proteins are prone to aggregating with one another inside cells.

Ataxin-7被聚合SCA-7患者的细胞,但是没有直接的证据表明神经退化的总量。所以当团队Ataxin-7偶然发现了一个版本的果蝇,他们看到了一个机会学习更多的知识。

莫汉说,大多数ataxins和相关蛋白质的研究重点是polyglutamine-expanded版本的影响,而不是改变蛋白质的功能。“我认为这是一个更大的蛋白质复合体,调节许多,许多基因,我认为这是重要的发现什么蛋白质通常调节复杂,”他说。“受到多麸醯胺酸从那个位置,我可以考虑插入会打扰这些功能。”

Mohan进行详细的生化分析更好地了解Ataxin-7传奇复杂影响的损失。他的实验表明,Ataxin-7锚复杂的酶模块,负责把化学标签被称为泛素从dna折叠的蛋白质。没有Ataxin-7,这个模块脱落的复杂。就其本身而言,发布模块变得活跃,去除过多的泛素标记。这可能导致misregulation的基因。科学家们正计划进一步的实验来找出哪些基因影响当Ataxin-7停止工作。

接下来,没有任何Ataxin-7 Mohan转基因果蝇。没有蛋白质,大多数苍蝇死于胚胎。那些存活到成年有运动问题,证明了他们无法攀登。当科学家们观察神经元的结构在昆虫的大脑和眼睛,他们看到苍蝇虽然非常年轻的组织或多或少完好无损,快速开发的问题。“他们最初是好的,但几天后我们看到巨大的退化在大脑和眼睛,“Abmayr解释道。类似的效果出现在苍蝇的Ataxin-7基因关闭只在细胞在大脑和眼睛。神经退化,科学家们观测到类似于其他研究人员已经发现在果蝇产生人类Ataxin-7蛋白质受到多麸醯胺酸与扩张。

“这启示了我们认为可能的原因SCA7疾病表型,“Abmayr说。”与疾病相关的问题可能是因为这些polyglutamines真正消灭Ataxin-7蛋白质的功能”。

果蝇有可能揭示Ataxin-7在疾病中的作用,科学家们说,他们正在计划建立一个突变的飞Ataxin-7受到多麸醯胺酸包含一个扩张。“希望结合生物化学和遗传学我们可以找出有多少神经退化来自这样一个事实:你没有正常Ataxin-7蛋白质,多少是因为聚合的蛋白质,”Abmayr说。

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