研究人员发现一种蛋白质可以预防神经退行性疾病
一个国际研究小组可能已经发现，一种与肿瘤生长有关的蛋白质可能能够帮助调节错误的细胞翻译，并防止神经元衰变。
广岛大学官网8月16日消息
细胞以极其精确的速度快速翻译其遗传物质，以繁殖、修复损伤甚至对抗疾病。但这个过程可能会放松管制并导致疾病。错误过程的副产品会像齿轮中的粘稠物一样堆积，尤其是在神经元周围，破坏修复机制并造成进一步的损害，甚至导致阿尔茨海默病（AD）等神经退行性疾病。
现在，一个国际研究小组可能已经发现，一种与肿瘤生长有关的蛋白质可能能够帮助调节错误的细胞翻译，并防止神经元衰变。他们的研究结果近日发表在《细胞报告》（Cell Reports）杂志上。
研究于2021年7月13日发表在《Cell Reports》（最新影响因子：9.423）杂志上
“研究人员已经开始了解，与年龄相关的神经退行性疾病可能是由缓慢但稳定的有毒肽产物积累引起的，这会导致神经元死亡，比如导致AD的β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块，”该论文的主要作者、广岛大学（Hiroshima University）生命综合科学研究生院教授，堪萨斯州立大学（Kansas State University）生物学系教授Katsura Asano 说， “重复相关非AUG（Repeat Associated Non-AUG ,RAN）翻译是产生此类有毒产物的机制之一。”
在复制它们的遗传物质时，细胞会寻找特定有序的标记，以发出信号指示它们应该开始和结束复制以制造特定蛋白质的位置。该信号通常是“AUG”（常见的起始密码子），但 RAN 翻译不需要此信号，可以在其他点开始处理。问题在于，RAN 翻译最终可能会复制一些重复的遗传信息，这些信息会成为导致神经退化的有毒物质积累。
“利用我们在翻译方面的知识，我们检查了翻译调节蛋白 5MP 是否可以抑制 RAN 翻译，这也会抑制有毒重复肽产物的产生，” Asano说。
在患病情况下，5MP 是一种蛋白质，可以将健康细胞转化为肿瘤细胞。在健康条件下，5MP 模拟一种参与调节 RAN 翻译的蛋白质。研究人员使用电子显微镜和计算机指导建模来揭示在 RAN 翻译开始之前组装的分子的预引发复合物的结构。他们发现 5MP 与它在人体细胞中模拟的蛋白质竞争，当它获胜时，它会减少 RAN 翻译及其有毒副产物。
为了更好地了解这一发现如何转化为疾病结果，研究人员设计了患有脆性 X 相关震颤共济失调综合征（fragile X-associated tremor ataxia syndrome，一种神经退行性疾病）的果蝇。他们发现，增加受影响果蝇的 5MP 水平可以抑制神经元毒性并延长它们的寿命。
“总的来说，这些数据表明，5MP 水平的调节可能是一个可行的治疗靶点，通过它可以选择性地减少重复扩增障碍中的 RAN 翻译，” Asano说， “更多关于 5MP 和翻译机制的研究可以极大地促进对神经退行性疾病的理解和护理。”
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参考文献
Source：Hiroshima University
Researchers find protein may protect against neurodegenerative diseases
Reference：
Chingakham Ranjit Singh, M. Rebecca Glineburg, Chelsea Moore, Naoki Tani, Rahul Jaiswal, Ye Zou, Eric Aube, Sarah Gillaspie, Mackenzie Thornton, Ariana Cecil, Madelyn Hilgers, Azuma Takasu, Izumi Asano, Masayo Asano, Carlos R. Escalante, Akira Nakamura, Peter K. Todd, Katsura Asano. Human oncoprotein 5MP suppresses general and repeat-associated non-AUG translation via eIF3 by a common mechanism. Cell Reports, 2021; 36 (2): 109376 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109376