理解帕金森病的新工具

欧洲科学家开发出一种新方法,可以准确地模拟蛋白质的化学修饰帕金森病。技术,开启了一种新的方式了解帕金森氏症,并且可以扩展到其他蛋白质和疾病。

帕金森病的特点是蛋白质的聚合α-突触核蛋白在大脑细胞控制运动,引起疾病的症状。证据表明,α-突触核蛋白总当它开始经历一个化学过程,氮组是连着四个氨基酸。这个过程称为硝化,已经不可能在实验室里研究α-突触核蛋白。科学家在洛桑Fédé罗音(EPFL)开发了第一个方法,α-突触核蛋白可以硝化模拟硝化模式在帕金森病。可以扩展的方法,探讨在其他蛋白质硝化的影响,发表在美国化学学会杂志》上并打开新的可能性为理解这硝化在健康和疾病的作用。

帕金森病的确切原因,影响全球约有一千万人,仍不清楚。但有一个地方是蛋白质的α-突触核蛋白,开始聚集在大脑细胞形成长纤维,然后演变成聚合,最终破坏细胞。这与几个α-突触核蛋白的化学修饰,其中一个是硝化,氮组附加到其酪氨酸的氨基酸。

然而,α-突触核蛋白的硝化反应已经被证明很难在实验室里研究。问题是,目前的硝化方法产生不均匀的混合物的α-synucleins硝化在不同氨基酸的网站。因此,蛋白质有不同的属性来天然α-突触核蛋白,不能有效地使用模拟和研究帕金森病发生的事情。

解剖硝化反应的新方法

希拉Lashuel的团队EPFL已经开发了第一个技术产生均匀α-synucleins,在一个或更多的可以适当硝化酪氨酸。科学家们使用一种复杂的蛋白质合成技术,使α-突触核蛋白在硝化酪氨酸的碎片可以合并,因此硝化独立于彼此。正因为如此,它也可以控制硝化酪氨酸的确切数字或组合,提供了一个强大的工具来研究这一过程。

碎片被重组整个生产α-突触核蛋白与正确硝化酪氨酸。通常,这将涉及到结合脱硫步骤,可以毁了附加氮组通过添加电子对他们(这就是所谓的“减少”)。但作者Ritwik Burai构思的方式绕过这个问题通过修改脱硫过程。

新方法产生一个完全同质的硝化或定制的氮化α-突触核蛋白的混合物。在体外实验中,修改后的蛋白质失去了与囊泡适当交互的能力,例如那些细胞。进一步测试还表明,特定站点硝化α-突触核蛋白的结构变化,直接影响着蛋白质的倾向形成聚合在帕金森病。

工具,塑造未来

希拉Lashuel的团队一直致力于α-突触核蛋白和其他蛋白质的化学修改了五年。这个方法是最新的成就在这条线,克服过去的屏障,硝化。“这些进步让我们现在来重建,在体外,a-synuclein物种具有相同的化学性质与隔绝人类大脑病变,”希拉Lashuel说。由于α-突触核蛋白的正常功能仍然是一个谜,能够重建其化学性质存在于人类大脑也可能为了解其生物作用,开辟新的途径,以及它如何可以成为受损的疾病。

新方法不仅限于α-突触核蛋白,但可以使用在不同的蛋白质和不同类型的化学修改,这往往是多种疾病的基础。只是在帕金森病的背景下,Lashuel预计,他的公司已经开发了化学工具将产生巨大的影响:“这些进步的发展将促进抗体和显像剂的检测和量化不同a-synuclein种类和总量在帕金森病的进展疾病,这可能导致对其诊断和治疗新方法。”