首次揭示關鍵的帕金森病蛋白質結構和功能障礙

研究人員首次真正發現了一種與帕金森病，揭示了其故障如何在疾病進展中發揮關鍵作用的關鍵細節。

科學家都知道二十多年來，一種稱為 PTEN 誘導的推定激酶 1 （PINK1） 的蛋白質的基因突變可以觸發早發性帕金森氏癥，但其中的機制仍然是個謎。

來自澳大利亞 Walter 和 Eliza Hall 醫學研究所 （WEHI） 的一組科學家使用先進的成像技術不僅確定了 PINK1 的結構，還展示了該蛋白質如何附著在細胞發電廠上以及它們是如何被激活的。

“這是帕金森病研究的一個重要里程碑，”說WEHI 醫學生物學家大衛·科曼德。

“終于看到 PINK1 并了解它如何與線粒體結合，真是令人難以置信。我們的結構揭示了許多改變 PINK1 的新方法，基本上是打開它，這將改變帕金森病患者的生活。

PINK1 蛋白是體內重要的維持工作者。在健康的線粒體中，蛋白質穿過外膜和內膜，在那里沉入視線之外。

在已經分解的線粒體中，蛋白質被迫中途暫停，通過一系列釋放稱為泛素的化學信號的過程標記能量室以進行刪除。當突變阻止 PINK1 發揮作用時，功能失調的線粒體不會被清除。

腦細胞特別需要能量，因此更換低效的動力裝置對于防止引發帕金森病等疾病的神經退化至關重要。

在這里，該團隊使用冷凍電子顯微鏡和質譜等技術近距離研究了 PINK1 和線粒體，發現它們的附著基于一種稱為 TOM-VDAC 的特定蛋白質復合物。

這項研究仍處于早期階段，但如果可以開發出修復蛋白質功能的治療方法，那可能會給我們一種減少帕金森病的風險或減慢其進展。

“這是我們第一次看到人類 PINK1 對接到受損線粒體的表面，它發現了一系列作為對接位點的顯著蛋白質，”說來自 WEHI 的生物化學家 Sylvie Callegari。

“我們還首次看到了帕金森病患者身上存在的突變如何影響人類 PINK1。”

帕金森病是一種復雜的疾病，無疑有許多促成因素。然而，通過確定 PINK1 等蛋白質背后的機制，研究人員更接近于了解許多原因的共同點。

該研究已發表在科學.

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