+ H1 c$ {; X! z+ U 在最近发表于《自然通讯》(Nature Communications)的研究中,凯斯西储大学医学院的科学家们识别出与肌萎缩侧索硬化症(ALS)和其他神经退行性疾病有关的蛋白质“原纤维”的结构。这一发现为毒性蛋白质如何在大脑神经细胞之间聚集和扩散提供了线索。
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该研究结果还可能导向为ALS和额颞叶痴呆(FTD)等疾病开发治疗药物。 4 u3 N! B J/ j- T' M
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该研究高级作者、凯斯西储大学医学院生理和生物物理学系教授Witold Surewicz说:“这些影响成千上万人的毁灭性大脑疾病在世界范围内呈上升趋势,而且缺乏有效疗法来阻止它们的发展。” ! K% n& K7 } J
TDP-43通常是一种与核酸相互作用的可溶性蛋白质。然而,在一些神经退行性疾病中,这种蛋白会形成大的、有害的绳状团块,积聚在患者大脑中。这些被称为淀粉样原纤维的异常结构是ALS和FTD中大脑病理的标志。 & J* ]% H* d- M( _3 ^
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通过使用极低温电镜技术,研究人员分析了数以千计的由TDP-43关键片段在试管中形成的原纤维图像。他们以接近单个原子的分辨率确定了这些细长结构的复杂架构。除了其他发现外,这一结构上的洞见揭示了更多的TDP-43拷贝所能锁定的模板的性质。
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基于这一结构模型,研究人员还讨论了如何通过与遗传形式ALS和FTD相关的TDP-43氨基酸突变,以及老化依赖的蛋白修饰来控制该纤维结构。 u5 W, i" K L# s
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该研究领导作者、生理和生物物理学系研究生Qiuye Li说: “这确实是一个令人兴奋的进展,因为它揭示了这些毒性聚合物的生长机制。反过来为这些聚合物如何在受影响的大脑细胞之间传播提供了重要线索。” 8 B0 @* x8 W% J' o, O7 |' `* W- ?
Surewicz教授说:“对TDP-43形成的原纤维结构的详细了解,还可能导向为这些破坏性大脑疾病开发治疗药物。”
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