Mol Cell Proteomics:澱粉樣蛋白前體蛋白抑制神經遞質的生成

2020-12-06 生物谷

2012年8月23日 訊 /生物谷BIOON/ --一 在Ruhr大學Medizinisches蛋白質組學中心的Thorsten Müller博士的帶領下,研究人員目前發表論文揭示了阿爾茨海默氏症患者的大腦中的異常蛋白沉積是如何破壞神經細胞之間的信號。研究人員報告說,阿爾茨海默氏症患者大腦中的異常蛋白質的沉積會破壞神經細胞之間的信號聯繫。在體外細胞培養中,研究人員改變了阿爾茨海默氏症APP蛋白及相關蛋白的量,然後分析這一操作是如何影響細胞中其他蛋白質的。其結果是:APP存在的量與神經遞質的生成、神經細胞之間的溝通必不可少的一種酶的量有關。

蛋白質組學一次性分析細胞所有蛋白質澱粉樣蛋白斑是阿爾茨海默氏病的一個特徵。它們組成了所謂的澱粉樣蛋白前體蛋白APP的裂解產物,APP在阿爾茨海默氏症患者大腦中是過量的。APP在健康人中扮演什麼樣的角色,為什麼澱粉樣蛋白會異常堆積擾亂正常運作的大腦,這些在很大程度上仍然不清楚。為了了解APP的功能,RUB研究人員建立了一種新的細胞模型。新的細胞只產生極少量的APP。研究人員通過質譜分析極少量APP的產生對這些細胞的其他蛋白質有什麼樣的影響。通過這種方法,研究人員確定APP的產生對超過2000個蛋白有影響,並確定了這些蛋白的濃度。他們正在尋找一種特定的分子,其濃度在新建成的低APP細胞中與含有正常量的APP細胞中是具有差異的。

不正常的蛋白質能夠抑制神經遞質的生成。Thorsten Müller說:一個候選蛋白引起了我們的注意,這就是蛋氨酸腺苷酶II,簡稱MAT2A。研究發現這種酶是神經遞質生成的關鍵。低APP的細胞含有比正常量的APP細胞較少的MAT2A。為了確認「老年痴呆症蛋白質」APP和神經遞質MAT2A之間的聯繫,該研究小組利用阿爾茨海默氏症死者和健康人的大腦組織樣本。發現在阿爾茨海默氏症患者的組織中MAT2A比健康人大腦樣本中要少。(生物谷:Bioon.com)

編譯自:'Alzheimer protein' seems to slow down neurotransmitter production

 

The APP family members are key players in S-adenosylmethionine formation by MAT2A and modify BACE1 and PSEN1 gene expression - relevance for Alzheimer's disease

A. Schrtter, K. Pfeiffer, F. El Magraoui, H. Platta, R. Erdmann, Helmut E. Meyer, R. Egensperger, K. Marcus, T. Müller

A central hallmark of Alzheimers disease (AD) are senile plaques mainly composed of [beta] amyloid, which is a cleavage product of the amyloid precursor protein (APP). The physiological function of APP and its family members APLP1 and APLP2 is poorly understood. In order to fill this gap, we established a cell-culture based model with simultaneous knockdown of all members of the family. A comprehensive proteome study of the APP/APLP1/APLP2 knockdown cell lysates vs. controls revealed significant protein abundance changes of more than 30 proteins. Targeted validation of selected candidates by immunoblotting supported the significant down-regulation of the methionine adenosyltransferase II, alpha (MAT2A) as well as of peroxiredoxin 4 (PRDX4) in the knockdown cells. Moreover, MAT2A was significantly down-regulated at the mRNA level as well. MAT2A catalyzes the production of S-adenosylmethionine (SAM) from methionine and ATP, which plays a pivotal role in the methylation of neurotransmitters, DNA, proteins, and lipids. MAT2A-dependent significant up-regulation of SAM was also detectable in the knockdown cells compared to controls. Our results point to a role of the APP family proteins in cellular methylation mechanisms and fit to findings of disturbed SAM levels in tissue and CSF of Alzheimer disease patients vs. controls. Importantly, methylation plays a central role for neurotransmitter generation like acetylcholine pointing to a crucial relevance of our findings for AD. In addition, we identified differential gene expression of BACE1 and PSEN1 in the knockdown cells, which is possibly a consequence of MAT2A deregulation and may indicate a self regulatory mechanism.

相關焦點

  • 豐富的魚類蛋白可抑制α-突觸核蛋白澱粉樣蛋白形成
    在人類中,相同的澱粉樣蛋白結構主要與神經退行性疾病如阿爾茨海默症、帕金森症有關。近日Scientific Reports發表的研究Abundant fish protein inhibits α-synuclein amyloid formation對這些澱粉樣蛋白之間的可能聯繫進行了探究。
  • Sci Adv|甲之蜜糖,乙之砒霜-HSF1直接調節澱粉樣蛋白的新功能
    運用多種癌症的小鼠模型,研究者發現HSF1是一種強大的促癌因子,並在2015年他們的Cell文章中指出抑制HSF1的同時抑制蛋白酶體會產生澱粉樣蛋白。同時,這些澱粉樣蛋白具有殺死腫瘤細胞的能力。澱粉樣蛋白殺死腫瘤細胞的分子機制也未曾探究。
  • 首先是澱粉樣蛋白,之後是Tau蛋白,最後是痴呆
    研究結果表明,tau蛋白成像可能有助於阿爾茨海默病的疾病分期,而且澱粉樣蛋白和tau蛋白之間的相互作用可能是該疾病中神經退行性變和認知損傷的關鍵。「在阿爾茨海默病其他生物標誌物的基礎上,進行tau蛋白成像是很好的。」 Ances表示。
  • 靶向澱粉樣蛋白前體可減少後期阿爾茨海默氏樣病理
    靶向澱粉樣蛋白前體可減少後期阿爾茨海默氏樣病理 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/18 13:42:08 德國圖賓根大學Mathias Jucker研究小組發現,在轉基因小鼠中靶向澱粉樣蛋白前體可減少後期阿爾茨海默氏樣病理
  • 阮病毒蛋白是治療澱粉樣蛋白相關神經系統疾病的新思路
    然而,酵母蛋白已被廣泛研究,已知它們與哺乳動物阮病毒蛋白或在阿爾茨海默病、帕金森病或亨廷頓病的發病機制中發現的其他澱粉樣蛋白具有共同的特徵。因此,釀酒酵母已被廣泛用於纖維素中蛋白質的聚集特性及其增殖的基礎研究。
  • 多篇文章聚焦澱粉樣蛋白研究新進展!
    在一項新的研究中,來自美國斯託瓦斯醫學研究所、華盛頓大學和堪薩斯大學醫學中心的研究人員首次描述了一種內源性的功能性神經元澱粉樣蛋白在原子解析度下的結構。這種澱粉樣蛋白由Orb2蛋白自聚集而成。這些研究結果可能產生一些非常有趣的影響,相關研究結果近期發表在Science期刊上。
  • 科學網—實現β-澱粉樣蛋白可視化測定
    本報訊 商丘師範學院生物分子識別與傳感重點實驗室周豔麗博士日前在阿爾茨海默氏症早期診斷方面取得新進展,實現了快速、高效β-澱粉樣蛋白檢測
  • 健康所樂衛東研究組發現組蛋白去乙醯化對神經前體分化的重要作用
    國際生物醫學重要學術期刊BMC Biology 在線發表了中科院上海生命科學研究院/上海交通大學醫學院健康科學研究所樂衛東研究組的最新研究成果「Suppression of histone deacetylation promotes the differentiation of human pluripotent stem cells towards neural progenitor cells」,揭示組蛋白去乙醯化修飾在人多能幹細胞向神經前體分化中的重要作用
  • 阿爾茨海默預防性試驗DIAN-TU β-澱粉樣蛋白假說最後的稻草?
    β-澱粉樣蛋白假說或許將面臨最後的判決,2020年年初,針對特定基因突變患者的臨床II/III期預防性試驗DIAN-TU將公布最初結果,成則表明β-澱粉樣蛋白假說是對的,但需要改變研究方向;敗或許意味著β-澱粉樣蛋白假說行不通,是時候換條路了。
  • 研究發現β澱粉樣蛋白病理傳播證據
    近日,《自然》在線發表的一篇論文報告稱,曾有某些批次的屍源性人類生長激素(c-hGH)樣本被β澱粉樣蛋白汙染。
  • 老年痴呆的治療不要老抓著「β-澱粉樣蛋白」不放
    老年痴呆發病的β-澱粉樣蛋白假說老年痴呆的病理學表現主要包括:神經細胞外β-澱粉樣蛋白聚集形成的斑塊,稱為老年斑;神經細胞內tau蛋白過度磷酸化形成的神經原纖維纏結長期以來,這種神經元細胞內外的異常也被認為是導致老年痴呆的病因。β-澱粉樣蛋白的神經毒性主要包括破壞細胞內的鈣離子穩態,促進自由基的形成,降低鉀離子通道功能,增強促炎細胞因子引起的炎症反應等等。所以,人們認為正是這些堆積在大腦神經元周圍的β-澱粉樣蛋白,最終形成了黏性斑塊,殺傷了細胞,損害了突觸,抹掉了記憶,削弱的認知能力。
  • HSP70降解澱粉樣蛋白的分子機制
    HSP70降解澱粉樣蛋白的分子機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/14 23:34:31 海德堡大學(ZMBH)和德國癌症研究中心(DKFZ)Bernd Bukau及其團隊揭示了人
  • ...又一個肥胖元兇被發現,竟是阿爾茲海默症的元兇——澱粉樣蛋白...
    在此,論文研究者報導了澱粉樣蛋白前體(APP)在通過高脂飲食(HFD)誘導後,造成白色脂肪組織中線粒體非常規錯誤定位,損害線粒體的功能,並最終促進肥胖。充分認知並理解導致脂肪組織(AT)功能障礙的過程,對於理解肥胖的病理生理學是至關重要的,並且可以確定預防和治療肥胖相關性疾病的新靶點。
  • 科學網—研究發現β澱粉樣蛋白病理傳播證據
    後來,這些樣本能夠在小鼠體內傳播β澱粉樣蛋白病理現象。雖然這些新發現無法證明阿爾茨海默氏症的直接傳播性,但卻提供了實驗證據,表明病人接受的c-hGH能夠傳播β澱粉樣蛋白病理。 《自然》2015年發表的一篇論文報告稱,曾有8名病人接受了被朊病毒汙染的c-hGH治療,且之後死於克雅病(CJD),其中4名病人的腦內出現了β澱粉樣蛋白病理。
  • ...家闡明心臟多肽激素心房利鈉肽抑制突觸前神經遞質傳遞的信號通路
    該文闡明了迄今為止最完整的心臟多肽激素心房利鈉肽抑制突觸前神經遞質傳遞的信號通路。內側韁核到腳間核的投射是腦內主要的乙醯膽鹼能通路。從解剖學的角度來說,這條通路是連接前腦邊緣系統和中腦調節系統的紐帶。從行為學的角度來說,該通路與睡眠,壓力,痛以及尼古丁上癮等行為都有著聯繫。
  • β澱粉樣蛋白原纖維結構揭開
    β澱粉樣蛋白原纖維結構揭開 2019-10-30 03:48:11 來源:科技日報 作者:張一凡 責任編輯:張一凡
  • 商丘師範學院實現β-澱粉樣蛋白可視化測定—新聞—科學網
    本報訊 商丘師範學院生物分子識別與傳感重點實驗室周豔麗博士日前在阿爾茨海默氏症早期診斷方面取得新進展,實現了快速、高效β-澱粉樣蛋白檢測
  • β-澱粉樣蛋白在阿爾茲海默症中的新功能
    β-澱粉樣蛋白在阿爾茲海默症中的新功能 作者:小柯機器人 發布時間:2019/8/9 12:58:24 德國慕尼黑工業大學Arthur Konnerth研究團隊取得一項新進展。
  • 清除澱粉樣蛋白低聚物可改善糖尿病
    糖尿病小鼠模型和人類糖尿病之間最有趣的差異之一是澱粉樣蛋白在人類糖尿病患者的胰島中沉積,但在小鼠模型中沒有。在90%以上的人類糖尿病患者中觀察到胰島澱粉樣蛋白沉積,但在小鼠糖尿病中卻沒有,這是由於胰島澱粉樣蛋白多肽(IAPP)的胺基酸序列不同造成的。
  • 阿爾茨海默症在研藥物盤點:從抗β澱粉樣蛋白到基因療法
    阿爾茨海默氏症(AD)佔痴呆症的大部分,幾十年來,唯一可用的治療方法是試圖恢復大腦中神經遞質水平的藥物,但這類藥物只能對症治療,並且最多只有適度的效果。多年來,研究人員主要集中精力研究AD在大腦中可見的物理表現,即細胞外澱粉樣斑塊和最近的細胞內tau蛋白纏結。