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德国科学家揭示家族性帕金森病致病机制

2010-06-07 00:00 未知 细胞生物学杂志 阅读 0
核心摘要: 德国科学家揭示了家族性帕金森病中DJ-1基因L166P突变导致蛋白错误折叠和神经细胞坏死的机制,并发现BAG1蛋白能恢复突变DJ-1的功能,为治疗提供了新靶点。

德国科学家近日报告说,他们查明了一种家族性帕金森病的致病机理,并发现了此病一种可能的治疗靶点。该研究发表于《细胞生物学杂志》(Journal of Cell Biology),为理解帕金森病的分子基础提供了重要突破。

2003年,科学家曾发现少数人的家族性帕金森病是由他们携带的DJ-1基因变异引起的。但是迄今科学界对DJ-1蛋白的功能了解并不多。DJ-1基因编码一种多功能蛋白,参与氧化应激反应、线粒体调控和蛋白折叠等过程,其突变与早发性帕金森病密切相关。

德意志研究联合会脑分子生理学研究中心科学家报告说,他们利用细胞内折叠酶生物传感器查明,DJ-1蛋白存在于健康细胞的细胞质溶质中,并以同型二聚体的形式存在。所谓同型二聚体,即两个相同分子结合的形式,与细胞膜和细胞器相关联。这种蛋白的另一个重要功能是作为“分子伴侣”(chaperone),与新合成的蛋白形成复合物并协助其正确折叠。当DJ-1基因发生最常见的“L166P”点突变时,DJ-1蛋白的亚细胞分布不仅会改变,其同型二聚体化能力和分子伴侣功能也会被削弱,由此会产生错误折叠的蛋白,并最终导致神经细胞坏死。这一机制解释了为何突变会导致多巴胺能神经元选择性死亡,从而引发帕金森病的运动症状。

与此同时,德国科学家还意外发现一种名为“BAG1”的蛋白可以与DJ-1蛋白结合,并能在后者变异的情况下恢复其同型二聚体化能力和分子伴侣功能,从而避免细胞坏死。BAG1是一种抗凋亡蛋白,属于BAG家族,通过调节Hsp70/Hsc70的活性参与蛋白质量控制。这一发现为将来科学家找到治疗DJ-1基因变异引起的帕金森病的方法提供了一种可能性,例如通过增强BAG1表达或模拟其功能来补偿DJ-1缺陷。

该研究不仅深化了对帕金森病遗传形式的理解,也为开发针对蛋白错误折叠的通用治疗策略提供了新靶点。未来,基于BAG1的基因治疗或小分子药物可能成为治疗此类疾病的有效手段。

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