一个蛋白质的规则:一个中心目标治疗痴呆
![Supercomputer-based dynamic molecular network analysis predicted HMGB1-TLR4 induced signal as the most important target of two major neurodegenerative dementias. The prediction was verified by significant phenotypic and pathological improvements of four types of mouse model of frontotemporal lobar degeneration treated by anti-HMGB1 antibody. Credit: Department of Neuropathology, TMDU 一个蛋白质的规则:一个中心目标治疗痴呆](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/one-protein-to-rule-th.jpg)
痴呆有许多的脸,由于广泛的方式可以开发和影响患者,它可以非常具有挑战性的治疗。然而现在,使用计算机对大数据的分析,来自日本的研究者们能够预测单个蛋白质的关键因素造成的破坏两种常见形式的痴呆症。
在本月发表的一项研究通信生物学研究人员从东京,医疗和牙科大学(TMDU)显示蛋白质HMGB1在额颞叶大叶性是一个关键的球员变性和阿尔茨海默疾病,两个痴呆的最常见的原因。
额颞叶大叶性变性可以由多种基因的突变引起的,这意味着没有人处理将会对所有的病人。然而,额颞叶之间有一些相似之处大叶性变性和阿尔茨海默病,导致在东京医疗和牙科大学的研究人员(TMDU)来探索这两个条件是否以同样的方式造成了大脑的损伤。
“阿尔茨海默病病理和额颞叶尸检脑叶的变性往往共存,”这项研究的主要作者美华金解释说。“因为这个重叠,我们想调查疾病的分子机制是否也类似。”
要做到这一点,研究人员使用一个复杂的技术被称为分子网络分析快照的蛋白质表达,到什么程度,在转基因老鼠模仿阿尔茨海默病以及额颞叶大叶性变性。超级计算机的分析这些蛋白质网络进行了不同年龄的老鼠捕捉动态的图片如何随时间而变化的。
结果出奇的清晰,“仁Okazawa资深作者说。“我们发现,核心蛋白质交互网络在阿尔茨海默病以及额颞叶大叶性变性非常相似,几乎50%的核心节点共享。”
进一步分析这些核心蛋白质节点通过HMGB1预测信号,这是阿尔茨海默病的一个关键因素,在额颞叶大叶性变性也起着关键作用。重要的是,这一结果证实了研究人员发现额颞叶大叶性变性治疗小鼠的抗体HMGB1改善他们的长期记忆,短期记忆和空间记忆。
“我们的新方法成功地预测和识别HMGB1作为一个关键目标病人治疗额颞叶痴呆大叶性退化,不管疾病的遗传基础,”金说。
考虑到小鼠恢复了记忆与anti-HMGB1抗体经过几个月的治疗,有可能治疗针对这种蛋白质可以扭转损伤患者额颞叶大叶性变性。因为类似的分子变化出现在许多不同类型的痴呆,基于这种抗体可以有效地治疗范围广泛的病人。
更多信息:美华金等,预测和验证AD-FTLD常见的pathomechanism基于动态分子网络分析,通信生物学(2021)。DOI: 10.1038 / s42003 - 021 - 02475 - 6