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研究人员发现了一种蛋白质TMP21，它能够抑制淀粉样β蛋白的生成，这种蛋白质在阿尔茨海默病患者的大脑中会导致正常脑功能的损害。这一发现为设计新型阿尔茨海默病治疗药物提供了潜在的有力工具。

淀粉样β肽是粘性且具有神经毒性的蛋白质片段，它们会在阿尔茨海默病患者的大脑中积累，导致神经细胞死亡，并聚集形成特征性的淀粉样斑块。这些肽是由一种名为淀粉样前体蛋白（APP）的较大正常蛋白质在一系列事件中被切割而生成的。负责最终切割事件的蛋白质复合物称为前体蛋白酶复合物。

前体蛋白酶复合物被认为会导致一种不寻常的蛋白质切割形式，其中选择性的膜蛋白在穿越细胞膜的区域被切割。这种之前未被认识的蛋白质切割形式对于多种正常信号传导过程至关重要。

同样的前体蛋白酶复合物也会从APP中生成淀粉样β蛋白。生成淀粉样β的前体蛋白酶切割可能是与信号传导无关的生理过程。事实上，这可能只是从细胞膜中去除不需要的蛋白质残片的一种方式。

然而，来自霍华德·休斯医学研究所（HHMI）的国际研究学者彼得·圣乔治-海斯洛普（Peter St George-Hyslop）及其团队的最新发现对此假设提出了质疑。他们最近确定了一种新的成分TMP21，它控制前体蛋白酶的切割倾向，防止其切割APP。研究人员在《自然》杂志2006年4月27日的期刊上报告了他们的发现。

当TMP21首次被发现时，它似乎是一个“货物运输者”，能够嵌入运输囊泡的膜中，这些小囊泡像膀胱一样运输蛋白质。在圣乔治-海斯洛普的团队发现TMP21在前体蛋白酶复合物中发挥着另一种独特且独立的作用。

为了理解TMP21在前体蛋白酶复合物中的作用，研究人员从细胞中去除了该蛋白质。他们看到的结果令他们惊讶：淀粉样β蛋白水平几乎翻倍。恢复TMP21后，淀粉样β蛋白水平恢复正常。

TMP21似乎通过防止导致其生成的APP特定切割来保持淀粉样β蛋白水平的稳定。值得注意的是，TMP21并不影响前体蛋白酶复合物执行的另一种切割，这种切割生成能够在神经细胞之间传递信息的分子。

圣乔治-海斯洛普表示：“前体蛋白酶复合物并不是随意切割蛋白质。信号传导和淀粉样β形成相关的切割事件是分开的，受到独立调控的过程。这些数据表明，前体蛋白酶复合物可能与细胞内分解蛋白质的复杂结构——蛋白酶体一样复杂且重要，因为该复合物的功能依赖于调控其活性的关键蛋白质。”

在前体蛋白酶复合物中识别TMP21及其在淀粉样β形成中的作用可能会改变研究人员设计阿尔茨海默病治疗药物的方式。圣乔治-海斯洛普表示：“许多化合物已经被开发出来以阻断前体蛋白酶的功能，但它们同时阻断了两种切割事件。找到一种模拟TMP21的分子将提供一种仅特异性阻断伽马分泌酶功能的手段。”TMP21的模拟物可以防止淀粉样β片段的形成，同时保留该复合物控制神经细胞之间通信的能力。

可能还有更多尚未识别的蛋白质影响前体蛋白酶复合物的功能。圣乔治-海斯洛普补充道：“TMP21是否完成了该复合物的功能？我认为不是。可能还有其他一些元素调节其他功能。”他还指出，产生淀粉样β的切割发生在与生成信号分子的切割略有不同的位置，这可能也很重要。

对调控前体蛋白酶复合物的调节蛋白进行进一步研究可能会揭示其他潜在的药物靶点，以治疗阿尔茨海默病，这种疾病影响多达450万美国人和近50万加拿大人。研究人员表示，迄今为止，开发抑制淀粉样β生成的药物的尝试受到了阻碍，因为它们通常也抑制正常和必要的信号传导功能。

密歇根州卡拉马祖学院的本科生迈克尔·格里斯塔（Michael Glista）在2005年夏季期间作为HHMI本科生研究员在圣乔治-海斯洛普的实验室工作。他帮助开发了一种纯化TMP21以用于无细胞实验的技术。尽管格里斯塔的实习时间很短，圣乔治-海斯洛普仍然欢迎这位年轻人的帮助，并称他为“一个高度积极和专注的学生”。

格里斯塔是2005年HHMI在全球国际研究学者实验室中安置的21名本科生之一，他表示他特别想在圣乔治-海斯洛普的实验室工作，因为阿尔茨海默病研究的重要性。“当我向他人解释我所做的工作时，很多人都能真正与之产生共鸣，这是一种很好的积极反馈，”格里斯塔说道。

他的生物医学研究经验也帮助他确认了追求医学博士-哲学博士学位的愿望。“圣乔治-海斯洛普博士告诉我，你进入研究不是为了成名；你是因为热爱它。我认为这是非常实用的建议，对我来说非常真实，”格里斯塔说。