斩波解锁了与痴呆症相关的蛋白质的新功能

科学家发现了一种可能成为罕见疾病的蛋白质的意外新作用。一种叫做p62的蛋白质被分子剪刀切碎，帮助细胞意识到它们“饥饿”，鼓励它们分解并消耗细胞中的旧物质。这有助于他们保持健康并抵御感染。

这一发现可以帮助研究人员设计更好的药物来帮助患有佩吉特骨病，运动神经元疾病或某些类型的痴呆症的患者。制造p62蛋白的基因突变通常存在于患有这些疾病的患者中。伦敦帝国理工学院的科学家今天在“ 科学信号 ”杂志上发表了他们的研究。他们的研究结果显示，p62的切割激活了一种新的功能，并且与全长版本相比，修剪后的蛋白质具有新的独特功能。

该蛋白质在细胞的回收系统中发挥着关键作用，该系统可以分解旧的和受损的物质。如果这个过程不能正常工作，旧材料可能会在细胞内积聚并引起疾病。例如，在患有痴呆的患者中可见这种类型的脑细胞积聚。

相关过程有助于抵抗感染，其中细胞“吃和回收”微生物。因此，这项工作也可用于病毒和细菌感染。

尽管p62的再循环功能已被充分了解，但直到现在还不清楚这些过程如何在分子水平上受到调节。

分子剪刀

这项研究首次表明，修剪过的p62在感知营养素方面起着重要作用。当“分子剪刀”切割蛋白质时，其传感器功能被激活。这有助于细胞决定何时停止食用旧材料以保持健康并对抗感染。

来自伦敦帝国理工学院医学系的Avinash Shenoy博士和该研究的资深作者，由Wellcome Trust资助，解释说：“分子剪刀是令人着迷的东西，我们想要了解它们如何以及为什么在细胞中切割蛋白质。

“细胞只在必要时做事，如果事情是在错误的时间或在错误的地方完成的，那么你就会患病。对于细胞开始回收材料，它们必须能够感觉到它们正在挨饿。我们意识到，当细胞缺乏某种营养素时，蛋白质p62会被切断。因此，细胞现在被告知他们需要对此做些什么。“

研究小组还发现，当细胞含有与疾病相关的突变时，p62的感知功能受到损害，因为蛋白质没有被切碎。这影响了电池注意它应该停止回收并开始生产新材料的能力。然而，使用分子生物学工具，研究人员能够恢复传感器的功能。

长期目标是在营养传感功能缺陷时找到帮助人们的方法。这需要更好地理解与该机制相关的基本过程。从那里，研究人员可以设计出更好的药物，以针对特定途径，减少副作用。

一个偶然的合作

这一发现是在Shenoy博士与医学系研究员Vanessa Sancho-Shimizu博士之间进行的一次偶然对话之后进行的。

Shenoy博士的研究重点是被称为半胱氨酸蛋白酶的分子剪刀的作用。他和他的博士 学生朱莉娅桑切斯 - 加里多一直在寻找免疫细胞中对抗感染的蛋白质的证据，但最初感到失望，因为这些实验尚无定论。

与此同时，Sancho-Shimizu博士正在对患有严重病毒感染的患者的皮肤细胞进行实验，并且修剪蛋白质所需的一些基因突变。这是Shenoy博士小组正在寻找的证据。

该研究的第一作者Julia Sanchez-Garrido说：“当Avinash和Vanessa聊天时，我几乎放弃了p62。这是一个全新的激动人心的项目的开始。人类疾病相关突变的存在防止p62修剪使这项调查达到了一个全新的水平。“

他们一起发现p62在健康细胞中被修剪，但在一些对病毒更敏感的患者的细胞中没有。这证明了蛋白质修剪在疾病和健康状态中的重要性。

他们的发现将有助于更好地了解传染病和非传染病。他们的研究还强调了感染方面的工作如何帮助我们更好地了解即使在没有感染的情况下细胞中正在进行的回收和管家功能。

Shenoy博士将在伦敦帝国理工学院的MRC分子细菌学和感染中心以及弗朗西斯克里克研究所的卫星小组研究分子剪刀和修剪p62。

“很多事情都可能在细胞中出错，因为有很多活动部分。它很吸引人，我们永远不会因细胞内发生的过程而感到敬畏，”Shenoy博士说。

“我们在细胞中显示出如此多的错误，你可以想象在整个身体中会出现多少问题。例如，一个错误会被放大，导致疾病。”