科學家發現澱粉樣蛋白錯誤摺疊原因 但是老年痴呆還是不好治

2020-12-08 前瞻網

科學家發現澱粉樣蛋白錯誤摺疊原因 但是老年痴呆還是不好治

 黃琨 • 2020-05-21 09:02:08　來源：前瞻網　E2078G0

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人體內的蛋白質有時會錯誤摺疊，當這種情況出現在大腦中時，某些錯誤摺疊的蛋白質可能會堆積起來，從而導致阿爾茨海默症、帕金森氏症和肌萎縮側索硬化症等神經退行性疾病的出現。

蛋白質不會無端端地突然摺疊錯誤。人體內存在一個微妙的生態系統，提供生物化學相互作用的環境，蛋白質會在其中扭曲、展開，再按照其設計重新摺疊。

然而，正如密西根理工大學的研究人員在《ACS化學神經科學》上發表的文章Acetylation of Aβ42 at Lysine 16 Disrupts Amyloid Formation(賴氨酸16乙醯化Aβ42幹擾澱粉樣蛋白的形成)中所探討的那樣，即使是一個小小的改變也可能導致長期的後果。

對於澱粉樣β蛋白(被認為是阿爾茨海默病的病因)來說，在分子特定位置出現的一種常見化學修飾會造成蝴蝶效應，導致蛋白質錯誤摺疊、聚集並產生細胞毒性。

這一結論是Tiwari的團隊在研究乙醯化反應中得到的。

乙醯化是蛋白質最常見的化學修飾之一，但它對澱粉樣β毒性的影響是研究最少的。在澱粉樣β蛋白上，乙醯化可以發生在2個位點：賴氨酸16和賴氨酸28。

研究小組發現，賴氨酸16的乙醯化反應會導致無序聚集體形成柔韌而有粘性的非晶結構，並表現出高度的毒性，其自由基形成率也較高。

Tiwari說：「聚集蛋白結構的形狀、粘性和靈活性在細胞毒性中起著至關重要的作用，也可能影響毒性機制。」

這就是單個分子位置的細微變化影響整個蛋白質聚集情況的典型。Tiwari表示，阿爾茨海默症沒有單一的病因，沒有單一的觸發因素，考慮到其涉及的複雜化學物質，很可能也沒有直接有效的治療方案。

這和目前主流觀點不一致。許多研究人員仍然認為，錯誤摺疊的蛋白質必須以某種特定方式出現，才會導致疾病，而其他錯誤摺疊的形式則不那麼重要。

但Tiwari認為，蛋白質的部分變化是非常微妙的，就像雪地輪胎對汽車的影響一樣。雪地輪胎更深的胎面和更靈活的材料固然更適應冬季道路，但很難指出這種特徵在冬季高速公路對速度的影響。

蒂瓦裡說：「這不是可以從遠處看清楚的東西——這是一種觸摸和感覺的屬性。我們必須仔細審視這些物質。我們必須從形態學和生物物理學的角度更深入地研究這些結構。當我們這樣做的時候，我們可能會更好地理解錯誤摺疊的蛋白質和澱粉樣β蛋白毒性的複雜性。」

阿爾茨海默氏症組織報告稱，這種疾病是美國第6大死因，2020年將使美國損失約3050億美元。根據當前的研究結果，醫學界普遍認為，因為錯誤摺疊而聚集在大腦中的澱粉樣蛋白斑塊是破壞記憶和運動神經元功能的罪魁禍首。

此外，大腦中Tau蛋白過度磷酸化導致的神經纖維纏結也被認為是該病的原因之一。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料：

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200519165853.htm

[2]https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschemneuro.0c00069

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