分子伴侣如何预防神经变性

人体中许多破坏性的神经退行性疾病，例如亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默氏病，与在细胞中积累的特定细胞蛋白质相关。蛋白质形成破坏性斑块并导致脑中神经元的进行性功能障碍和死亡。在今天发表在Molecular Cell上的一项研究中，一个国际研究小组发现，新生多肽相关复合物(NAC)有助于防止与这些和其他神经退行性疾病相关的蛋白质聚集。

关键的分子伴侣NAC是在所有真核生物中发现的蛋白质复合物，是健康细胞活动所必需的。已知NAC与细胞内的核糖体结合以促进新蛋白质的产生，并且现在才被理解为其在预防细胞变性中的额外作用。

康斯坦茨大学的资深作者Elke Deuerling说：“令人着迷的是，NAC可以识别不同类型的易聚集蛋白，并防止它们聚集。”“NAC是一种非常丰富的细胞蛋白，似乎参与了许多维持细胞健康，健康和功能的过程。我们相信它是细胞中最重要的伴侣之一。“

研究人员将NAC化学连接到两种蛋白质上，它有助于防止在细胞中形成有毒的聚集体。然后使用质谱实验来找出伴侣蛋白和蛋白质的哪些精确部分连接在一起。该小组确定了带正电荷的核糖体结合N-βNAC亚基(N-βNAC)作为关键的NAC结构域，负责从核糖体中发挥分子伴侣活性。他们还证明，该序列中的一个小肽可以成功地阻止疾病相关的聚谷氨酰胺扩增蛋白的聚集，包括引起亨廷顿氏症和一种共济失调的蛋白质。

“我们发现NAC分子伴侣的一个特定区域与Ataxin-3结合，当单独添加时，足以抑制PolyQ聚集，”利兹大学的共同作者Sheena Radford说。“然而，看着淀粉样蛋白-β40，我们发现NAC中至少还有一个伴侣结构域，我们尚未发现。我们可以清楚地看到这个领域的影响 - 它在两种情况下都完全抑制了蛋白质聚集。但我们还未能确定这种淀粉样蛋白-β40的第二个结合位点。“