微小的变化帕金森蛋白质可以对发作过程背后的“戏剧性”的影响

特定蛋白质的突变与帕金森病有关,只是它的一个140年积木的改变,向过程的差异可能导致情况的发生,研究人员发现。

在一项新的研究中,一组学术中心的错误折叠的疾病,在剑桥大学的化学系,显示序列的微小变化蛋白质α-突触核蛋白可以有一个戏剧性的影响在大脑中可能发生的微观过程,最终可能导致一个人被诊断出患有帕金森症。

α-突触核蛋白是一个由140个氨基酸组成的蛋白质,和在正常情况下起着重要的作用,帮助顺畅的化学信号在大脑中。

帕金森症被认为出现,因为原因人员仍然不完全理解,同一蛋白质有时会出现故障。而不是折叠成特定的形状需要做它的工作,它异常折叠并开始集群,创建有毒,被称为线型结构淀粉样纤维。在帕金森病的情况下,这些蛋白质存款被称为路易小体。

这项新研究调查了变异形式的α-突触核蛋白中发现了来自家庭与帕金森病的历史。在某些情况下,这些突变涉及一个蛋白质的变化氨基酸序列。

虽然差异很小,研究人员发现,他们可以产生深远的影响或快或慢纤维开始形成。他们还发现,突变强烈影响这一过程被称为“二次成核”,在哪些部分断裂形成更多的纤维在其他地方,从而使疾病传播。

该研究强调,这些发现不解释为什么人类的疾病。帕金森症并不总是出现的突变,有多个复杂的原因,还没有完全理解。

帕特里克•Flagmeier圣约翰学院的博士生,剑桥大学研究的主要作者,说:“作为一个发现,它帮助我们理解基本的关于这种疾病的系统。最后,如果我们能更好地理解这一切,可以帮助我们开发治疗策略来面对它。我们希望这项研究将有助于全球努力去理解为什么这些突变让患者更加频繁,或在年轻的时候。”

虽然人没有突变形式的α-突触核蛋白仍然可以开发帕金森氏病,研究的五个突变研究小组已经被称为“家族”变体——这意味着他们的家庭,复发疾病已经出现,似乎和增加其发病的可能性。

直到现在,还不清楚的是为什么他们有这样的效果。“我们想知道这些特定的蛋白质序列的变化如何影响其行为聚合成纤维,“Flagmeier说。

要理解这一点,研究人员进行了实验室测试,他们加入了五突变形式的α-突触核蛋白,以及一个标准版本的蛋白质样本模拟须根生长过程在三个不同的发展阶段。

第一轮测试检查初始聚合,利用人工样本重建条件错误折叠α-突触核蛋白高度本身小结构出现大脑细胞内脂质囊泡,然后开始集群。

然后研究人员研究了拔节期,测试不同版本的蛋白质如何影响成品纤维扩大和成长的能力。最后,他们检测突变蛋白质二次成核的影响,其中,在特定的条件下,部分纤维断裂并开始蔓延。

总体来说,测试显示,而α-突触核蛋白的突变形式不明显影响第二阶段(原纤维增长),他们有一个戏剧性的效果的初步形成原纤维,他们的二次成核。一些蛋白质的突变形式使这些第一次和三级流程相当快,而另一些使它几乎无法察觉慢”,根据研究者的报告。

为什么突变有影响尚不清楚,但研究打开了一扇大门通过识别中详细了解这一点,第一次,他们有这样一个戏剧性的影响非常的特定阶段的过程。

“我们观察到的变化是由几个数量级,这是意想不到的观察从单点这样的显著影响突变”,Flagmeier说。“看来这非常具体,微小的差异蛋白质的序列发挥重要作用在影响特定微观步骤在聚合过程中,可能会导致帕金森病。”

完整的研究发表在《华尔街日报》,美国国家科学院院刊》上。