研究着眼于细胞如何摆脱威胁,可能会导致老年痴呆症和ALS的新见解
我们的身体包含一个特殊的蛋白质标记,扮演一个角色在细胞恢复从特定的威胁到他们的生存,根据新的研究我合著。这个过程是如何工作的理解可能是未来治疗神经退行性疾病的关键,如阿尔茨海默氏症和某些形式的痴呆症。
细胞经常遇到潜在的有害环境的变化,如温度波动或暴露于紫外线光或毒素。为了确保生存,细胞进化出了复杂的方式来适应这些压力的变化。这些机制从临时改变新陈代谢批发永久关闭重要的生物过程,否则可能会损坏。
例如,许多细胞压力暂时关闭蛋白的生产而信使rna,通过细胞DNA的一部分代码,成为隐藏在浓密的结构被称为压力颗粒。当压力传递压力颗粒拆卸和细胞摆脱这种防御状态恢复正常活动。
但直到现在,分子生物学家像我这样的不了解这种机制是如何工作的。
在一对同行评议的研究发表在《华尔街日报》科学2021年6月25日,我和我的同事在工作保罗·泰勒的细胞和分子生物学实验室解释蛋白质被称为泛素负责获取细胞恢复运转,一旦海岸是明确的。
在第一项研究,我发现不同类型的压力导致特定的蛋白质在细胞标记与泛素在不同的方式。我接触的细胞热应力或有毒的化学物质,然后封锁了ubiquitin-tagging过程后看似相同的压力颗粒形成的。令我惊奇的是,阻断泛素标记只有阻止压力颗粒拆卸热休克。重要的是,我还发现,细胞无法重启蛋白的生产和运输等主要生物过程当这些压力颗粒依然存在,即使回到正常温度。
在第二个研究中,我的同事Youngdae Gwon近距离观察到这一过程。他发现,热应力触发一个关键蛋白质的泛素标记酶可以分解压力颗粒。这种酶抓取到泛素标记和使用它作为一个句柄把结构分开。
研究人员与压力颗粒一般生物学和应激反应过程一些神经退行性疾病,包括阿尔茨海默氏症疾病、肌萎缩性侧索硬化症卢伽雷氏症,某些形式的痴呆症。
例如,同一蛋白质的突变,我们发现有必要掩饰压力颗粒,会导致遗传性神经退行性疾病。了解压力颗粒监管至关重要得到更好地领会这些疾病是如何工作的和潜在的为他们找到新的治疗方法。
尽管我们确定几个关键因素的作用泛素在压力颗粒的拆卸,许多分子这一过程的细节仍不得而知。获得更深的见解,科学家们需要确定哪些酶是负责给蛋白质泛素标记在压力放在第一位。此外,这将是重要的理解基因突变导致神经退行性疾病也可能影响压力恢复过程。
研究人员正在调查的各个方面的压力粒生物学和神经退行性疾病的联系。有些人努力重建压力颗粒在试管中探索在细胞不容易回答的问题。和其他人正在里面住神经元,老鼠和果蝇了解疾病突变的影响压力生活的复苏细胞和生物。
