闪亮的光在帕金森病蛋白质聚合

小说系统来控制蛋白质聚集在帕金森病模型可能回答长期存在的问题如何疾病开始传播,根据一项新的研究发表在3月9日的开放获取期刊公共科学图书馆生物学加拿大魁北克拉瓦尔大学的阿比德Oueslati,和同事。初步结果表明,聚合蛋白的α-突触核蛋白中起关键作用破坏神经元内稳态和触发神经退化。

帕金森病是一种神经退行性疾病,临床表现为震颤、刚度、和放缓动作,以及非机动车的症状。在神经元的影响,分子的蛋白质称为α-突触核蛋白可以看到纠结在一起,形成聚集特征称为路易小体。但它已经很难回答是否α-突触核蛋白聚合有助于疾病发展或进展,当它的毒性疾病级联,或者相反,骨料无辜的旁观者其他一些恶意的过程,甚至是保护。这些元素已经很难确定,部分是因为没有可控聚合在细胞和动物模型在时间或空间。

来解决这个问题,作者转向optobiology,感兴趣的蛋白质的技术融合到另一个蛋白质,改变其构象的反应,允许操作的行为目标蛋白质选择性和可逆的。在这里,作者融合蛋白被称为隐花色素蛋白2α-突触核蛋白,芥菜植物。他们发现,当正确的波长的光落在芥末蛋白,其构象变化引发聚合的α-突触核蛋白的合作伙伴。

聚合形成让人想起路易小体在多个重要方面,包括包括其他几个关键蛋白质除了α-突触核蛋白路易小体中发现患有帕金森症,而α-突触核蛋白聚集的特点采用β褶板错误折叠蛋白质的构象在许多疾病。多个细胞细胞器的聚合诱导错位,路易小体有最近报道。他们也在α-突触核蛋白分子诱导错误折叠不隐花色素蛋白,模仿的prion-like传播聚合与α-突触核蛋白在大脑病变和动物模型。

最后,作者发表alpha-synuclein-cryptochrome融合蛋白的基因的老鼠,直接进入黑质在大脑中,结构最显著的影响帕金森病,和手术放置一个光纤光目标细胞。光治疗导致形成α-突触核蛋白聚集,神经退化,破坏下游神经元钙的活动目标,和Parkinson-like电动机赤字。

“我们的结果证明这个optobiological系统可靠、可控的潜力诱导形成路易身体,就像聚合在模型系统中,为了更好地理解路易体形成和传播的动力学和时机,帕金森病的发病机制和他们的贡献,“Oueslati说。

Oueslati补充道,“怎么α-突触核蛋白聚集导致神经元损伤在帕金森病?为了帮助解决这个问题,我们开发了一个新的optogenetic-based允许归纳和实验模型实时监测α-突触核蛋白集群体内。”

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