环球快资讯丨大脑的蛋白质破坏机器在突触上学习新技巧突触是神经治疗的潜在目标

2023-05-27 03:03:23 来源：互联网

【资料图】

科学家们早就知道，细胞的“蛋白质破坏机器”蛋白酶体在大脑内的蛋白质清除中起着至关重要的作用。然而，发表在《科学》杂志上的一项新研究表明，其基本成分19S调节粒子在突触中具有独立的“兼职”作用，因此可能为一系列神经系统疾病的诊断和治疗提供新的机会。

达尔文的进化论强调了自然界适应和多样性的重要性。在生物细胞内，蛋白质也可以在新的环境中执行新功能吗?对于大脑的主要蛋白质降解机器来说，答案似乎是肯定的，特别是当它被放置在突触处时，揭示了一种迄今为止未知的机制，允许突触根据不同的情况而变化。

调节性(19S)蛋白酶体颗粒的作用一直与其在蛋白酶体复合物中的功能完全相关，它与催化(20S)颗粒合作识别和去除不需要或受损的蛋白质 - 这种机制对正常的大脑发育和功能至关重要。

使用一种称为DNA PAINT的超分辨率成像技术，研究小组注意到突触中有大量游离的19S粒子，在没有20S伴侣的情况下漂浮。“我们意识到，19S不仅仅是20S的合作伙伴。它还可以单独作为许多关键突触蛋白的独立调节剂。这揭示了我们对突触蛋白质功能的理解的全新维度，“该文章的第一作者，副教授Chao Sun解释说。

研究人员发现，丰富的游离19S粒子似乎与许多突触蛋白相互作用，包括那些参与神经递质释放和检测的突触蛋白，从而调节突触中的信息传递和储存。

“通常，如果细胞对一种蛋白质成分产生过量的拷贝，它需要摆脱这些多余的拷贝。因为细胞不喜欢在找不到伴侣来启用蛋白质功能时有额外的蛋白质。我们称它们为“孤儿蛋白”。但在这种情况下，突触似乎正在利用这些自由的19S粒子，并使它们适应突触中的替代功能，“孙超解释说。

有了这一新发现，科学家们现在有了一个新的目标，即理解和治疗具有功能失调突触的神经系统疾病，如帕金森病和痴呆。

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