DGIST首次揭示ClpB功能
清除大脑毒性蛋白聚集体
甚至可恢复受损神经功能
大邱庆北科学技术院(DGIST)研究团队在亨廷顿病中找到了能够实际解开已形成的有毒蛋白质聚集体的线索。
DGIST于5日表示,由 Eom Jiwon·Ko Jaewon 脑科学系教授带领的研究团队,首次在全球范围内阐明了在线粒体蛋白质“ClpB”直接解开并清除在亨廷顿病发病过程中发挥核心作用的有毒蛋白质聚集体的功能。这一成果表明,已经在大脑中堆积的蛋白质团块可以被清除,甚至能够恢复受损的神经功能。
亨廷顿病是一种罕见的退行性脑疾病,只要父母一方携带致病基因,子女就有50%的概率遗传。其症状包括记忆力下降、异常运动、情绪调节障碍等,且会逐渐显现。尽管该病的发病原因相对明确,但目前尚无能够逆转或阻断病程进展的治疗药物,既往研究也仅停留在延缓或阻止蛋白质聚集的“预防策略”层面。尤其是,对于已经形成的有毒聚集体,体内如何将其彻底解开的机制此前尚未得到证实。
DGIST研究团队关注到,在蛋白质缠结等应激状态下发挥作用的线粒体蛋白质 ClpB。研究团队利用亨廷顿病细胞模型和小鼠,对 ClpB 的表达量进行精细调控并验证其功能,结果显示,当 ClpB 含量不足时,即使是正常蛋白质也更容易聚集,神经损伤随之增加;相反,当提高 ClpB 水平时,突变型亨廷顿蛋白质聚集体则显著减少。
此次发现的意义在于,其不仅适用于亨廷顿病,还有望拓展至阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症(ALS)等以蛋白质聚集为主要病理机制的多种神经退行性疾病的治疗策略。研究团队首次证明,ClpB 并非在预防阶段发挥作用,而是作为在修复与解体阶段起作用的蛋白质聚集解体酶(disaggregase),因此有望成为新的创新药物靶点。
Eom 教授表示:“本研究非常重要,我们确认到一种真正存在的机制,可以直接解开已经在大脑中堆积的有毒蛋白质团块”,“这项研究不仅仅是阻止蛋白质聚集,更提出了一种能够恢复已受损神经功能的新治疗方向”。
本研究由 Kim Hyeonho 博士后研究员作为第一作者参与,研究结果已发表在融合医学领域国际学术期刊《Theranostics》上。该研究在科学技术信息通信部和韩国研究财团的全球领军研究项目、中坚研究者支援项目、基础研究室支援项目以及世宗科学基金(Sejong Science Fellowship)等资助下完成。
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