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Cell:在大脑中并不是所有的蛋白聚集物都是有害的

作者:生物谷 来源:转化医学 日期:2017-08-07
导读

         神经退行性疾病的一个常见特征是永久性的不溶性蛋白缠结物在细胞中形成。在阿尔茨海默病患者中发现的β-淀粉样蛋白斑块和在肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)患者大脑的运动神经元中发现的包涵体(inclusion body)是其中的两个例子。这些聚集物和类似它们的其他缠结物能够杀死细胞,导致令人虚弱的渐进性神经退行性疾病。

        图片来自Cell,doi:10.1016/j.cell.2017.06.022

        神经退行性疾病的一个常见特征是永久性的不溶性蛋白缠结物在细胞中形成。在阿尔茨海默病患者中发现的β-淀粉样蛋白斑块和在肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)患者大脑的运动神经元中发现的包涵体(inclusion body)是其中的两个例子。这些聚集物和类似它们的其他缠结物能够杀死细胞,导致令人虚弱的渐进性神经退行性疾病。

        在一项新的研究中,美国加州大学洛杉矶分校微生物学、免疫学与分子遗传学系的Douglas Black和同事们揭示出在大脑细胞中,并不是所有的蛋白聚集物都是有毒性的。他们报道在大脑中大量存在的一种被称作Rbfox1的RNA结合蛋白经历一种不同寻常的化学变化,从而在神经元中形成没有毒性的聚集物,而且这种聚集是Rbfox1完成它的这种至关重要的功能所必需的。它的功能就是在基因表达过程中剪接信使RNA(mRNA)。相关研究结果发表在2017年7月13日的Cell期刊上,论文标题为“Splicing Activation by Rbfox Requires Self-Aggregation through Its Tyrosine-Rich Domain”。

        Rbfox1基因突变与一些家族性癫痫和自闭症谱系障碍存在关联,因此科学家们对理解Rbfox1如何控制大脑中的剪接感兴趣。这项新的发现也是比较重要的,这是因为Rbfox1的化学性质类似于被认为在几种神经退行性疾病中发挥着作用的那些蛋白,包括一种被称作FUS的蛋白。在ALS疾病中,FUS形成蛋白聚集物。

        在ALS患者中,FUS形成高度稳定的聚集物,这对细胞功能是有害的。理解是什么促进这些蛋白的正常聚集可能有助科学家们解释这些有毒性的聚集物如何在ALS中形成。

        Black团队之前已报道Rbfox1与较大的一组被称作LASR的蛋白一起结合到细胞核中的mRNA分子上,随后LASR蛋白指导Rbfox1切割和重新连接这些mRNA分子,这一过程被称mRNA剪接。

        Black说,“我们的这项新研究揭示出在一些情形下,Rbfox也必须与它本身相互作用来控制这种剪接。”

        参考资料:

        Yi Ying, Xiao-Jun Wang, Celine K. Vuong et al.Splicing Activation by Rbfox Requires Self-Aggregation through Its Tyrosine-Rich Domain. Cell, 13 July 2017, 170(2):312–323, doi:10.1016/j.cell.2017.06.022

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