蛋白質(zhì)折疊是蛋白質(zhì)3D結構的基礎，對蛋白質(zhì)的功能至關(guān)重要。錯誤的蛋白質(zhì)折疊會(huì )導致包括帕金森癥、阿爾茨海默癥、肌萎縮性脊髓側索硬化癥等神經(jīng)退行性疾病。但目前的治療，以帕金森氏癥為例，其治療的重點(diǎn)是尋找和清除蛋白沉積，而不是在這些蛋白沉積之前修復細胞缺陷。
近日，多倫多大學(xué)的研究人員在研究中發(fā)現了宿主細胞抵抗細菌感染的免疫機制，同時(shí)發(fā)現被稱(chēng)為血紅素調節抑制劑(HRI)的蛋白質(zhì)通過(guò)感知并相應錯誤折疊蛋白對該過(guò)程起著(zhù)至關(guān)重要的作用。相關(guān)研究發(fā)表在《Science》雜志上。
“我們發(fā)現先天免疫功能本質(zhì)上是蛋白質(zhì)支架的一種機制，它在細菌感染時(shí)第一時(shí)間做出有效反應非常重要，”多倫多大學(xué)實(shí)驗醫學(xué)、病理生物學(xué)和免疫學(xué)教授Stephen Girardin說(shuō)，“但我們也發(fā)現，同樣的機制對其他細胞中的蛋白支架和沉積也很重要，這為神經(jīng)退行性疾病和其他疾病的研究開(kāi)辟了前景。”
實(shí)踐是檢驗真理的唯一標準
研究人員對HRI的研究已經(jīng)超過(guò)30年，但主要是在紅細胞疾病的背景下進(jìn)行的。該論文的第一作者M(jìn)ena Abdel-Nour說(shuō):“這種蛋白質(zhì)存在于哺乳動(dòng)物體內的所有細胞中，一直被認為是一種廣泛的或混雜的傳感器。但是，相對于模式識別分子和淀粉樣結構的形成，它被忽視了。在我們相信我們所看到的之前，我們不得不在幾個(gè)不同的途徑上測試它的作用。”
Abdel-Nour和他的同事開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)來(lái)研究HRI的影響。他們采用了多倫多大學(xué)醫學(xué)和病理學(xué)教授Jeffrey Lee實(shí)驗室的生物化學(xué)分析方法，從蛋白聚合物中區分正常折疊和錯誤折疊蛋白。但由于細胞分析受限，因此大部分的研究只能在試管中進(jìn)行。
基于分析結果，研究人員表示，在細菌感染期間，HRI會(huì )觸發(fā)并協(xié)調其他形成更大蛋白復合物之間的連鎖反應。這個(gè)更大的群體或“信號體”會(huì )放大炎癥反應，引起抗菌反應。不僅如此，HRI還可以調節其他細胞類(lèi)型的蛋白質(zhì)折疊。
早期臨床前數據顯示，HRI可以預防帕金森病中出現的神經(jīng)退行性變。“從理論上說(shuō)，我們可能會(huì )找到產(chǎn)生HRI保護作用的分子，從而實(shí)現真正意義上的治療。”Abdel-Nour說(shuō)，他計劃從事生物技術(shù)和衛生保健顧問(wèn)的相關(guān)工作。
進(jìn)一步研究
Girardin說(shuō)他致力于與神經(jīng)科學(xué)家合作進(jìn)行這項研究，他剛剛收到了一筆支持這項研究的研究經(jīng)費。“我們關(guān)注帕金森病是因為它對人類(lèi)健康非常重要，因為它的特征是細胞內的蛋白質(zhì)沉積，所以它可能是測試這種新途徑的完美模型。”
研究人員表示接下來(lái)的研究計劃包括對蛋白質(zhì)錯誤折疊過(guò)程中HRI及其相關(guān)復合物的生化研究，以及對神經(jīng)退行性疾病的動(dòng)物模型研究，以進(jìn)一步驗證該發(fā)現。
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