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首个人脑突触后致密区蛋白质组成图问世

2010-12-22 14:12 未知 美国物理学家组织网 阅读 0
核心摘要: 英国科学家首次绘制人类大脑突触后致密区(PSD)蛋白质组成图谱,发现该区域包含1461种蛋白质,并与130多种脑部疾病相关。该成果有望推动脑病机制研究和新疗法开发,并揭示PSD在进化过程中的高度保守性。

英国科学家首次绘制了人类大脑突触后致密区(PSD)的蛋白质组成图谱,揭示了该区域包含1461种蛋白质,并与超过130种脑部疾病相关。这一突破性成果有望推动脑病机制研究和新疗法开发。

大脑是人体最复杂的器官,拥有数百万个神经细胞,通过数十亿个突触相互连接。每个突触内的蛋白质形成了突触后致密区(PSD),该结构在神经信号传递和脑部疾病中起关键作用。此前,科学家对动物PSD的研究已显示其重要性,但对人类PSD的蛋白质组成了解有限。

剑桥大学韦尔科姆基金会桑格研究所的塞特·格兰特教授团队,利用蛋白质组学技术,从接受脑手术患者的脑组织中提取PSD,系统鉴定出1461种蛋白质,每种蛋白均由不同基因编码。研究发现,阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫、自闭症、学习障碍等130多种脑部疾病均与PSD蛋白异常有关,远超此前预期。

该团队还构建了首个分子网络图,系统展示了PSD蛋白与疾病之间的复杂相互作用。科学家可据此精准定位“嫌疑”蛋白,加速脑病机制研究和药物开发。部分蛋白在多种疾病中反复出现,提示未来可研发一药多用的新型治疗方案。

格兰特教授指出,既然多种疾病涉及相同蛋白,未来新疗法有望实现多病共治。爱丁堡大学乔纳森·塞可教授认为,这项研究为精神疾病和神经紊乱的发病机制阐释提供了新思路,并为新疗法研发指明方向。

此外,研究团队分析了PSD蛋白在哺乳动物百万年进化过程中的变化,发现其进化速度远慢于其他蛋白,表明PSD结构高度保守,对脑功能和行为具有重要意义。PSD相关行为及疾病在进化过程中几乎未发生变化,进一步凸显其生物学价值。

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