設想下,，如果醫(yī)生能在帕金森病初露端倪時發(fā)現(xiàn)它并在疾病折磨患者之前對觸發(fā)它的蛋白進行治療。
由美國密歇根州立大學博士后研究員Basir Ahmad領導的研究團隊證明,，緩慢卷曲的alpha-突觸蛋白是導致聚集的原因,，蛋白聚集是帕金森癥的第一步。研究結(jié)果發(fā)表于本期《美國國家科學院報》（PNAS）上,。
蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的鏈狀分子,，行使著細胞中大部分功能。盡管科學家已經(jīng)知道蛋白質(zhì)是如何構(gòu)成,，但卻一直不了解它們是如何被建成--即一個被稱為折疊的過程,。當折疊發(fā)生錯誤，蛋白就聚集在一起，形成諸如發(fā)現(xiàn)于帕金森癥,、阿爾茨海默氏癥和盧伽雷氏病中的斑塊,，并導致細胞退化。
密歇根州立大學物理學和天文學副教授,、論文共同作者Lisa Lapidus博士的實驗室一直致力于蛋白折疊的研究,。通過使用激光對α-突觸核蛋白進行調(diào)查研究，科學家們將蛋白重排的速度和聚集的傾向性聯(lián)系了起來,。一個較慢的速度置蛋白于一種"危險的境地",，使蛋白呈現(xiàn)出粘性的片狀、聚集并造成細胞損傷,，Lapidus說,。
"在聚集過程中發(fā)生了很多很多步驟，但我們已經(jīng)確定了第一步,，"她說,。"如果能找到一種方法在疾病的最初階段而不是疾病發(fā)展的某一階段進行制止，有望提高疾病治療的成功率,。"
關(guān)鍵的第一步的確定使研究人員開始尋找一些新方法來攻擊疾病,。Lapidus目前正在測試一組天然的化合物，如姜黃素,、ECGC和白藜蘆醇,，這些化合物有可能將正在重排的蛋白推出"危險的境地"。
"目前我們正在尋找一些在蛋白準備開始"錯誤折疊"時能改變蛋白的分子,，最終可能將促使開發(fā)出一種藥物來防止聚集的發(fā)生,，"她說。
該信息由密歇根州立大學提供,。（生物谷bioon.com）
doi:10.1073/pnas.1109526109
PMC:
PMID:
Aggregation of α-synuclein is kinetically controlled by intramolecular diffusion
Basir Ahmad, Yujie Chen, and Lisa J. Lapidus
Abstract：We hypothesize that the first step of aggregation of disordered proteins, such as α-synuclein, is controlled by the rate of backbone reconfiguration. When reconfiguration is fast, bimolecular association is not stable, but as reconfiguration slows, association is more stable and subsequent aggregation is faster. To investigate this hypothesis, we have measured the rate of intramolecular diffusion in α-synuclein, a protein involved in Parkinson’s disease, under solvent conditions that accelerate or decelerate aggregation. Using the method of tryptophan-cysteine (Trp-Cys) quenching, the rate of intramolecular contact is measured in four different loops along the chain length. This intrinsically disordered protein is highly diffusive at low temperature at neutral pH, when aggregation is slow, and compacts and diffuses more slowly at high temperature or low pH, when aggregation is rapid. Diffusion also slows with the disease mutation A30P. This work provides unique insights into the earliest steps of α-synuclein aggregation pathway and should provide the basis for the development of drugs that can prevent aggregation at the initial stage.
