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开拓技术揭示了作用中的帕金森氏病蛋白的结构

导读家族性帕金森氏病的最主要诱因是富含亮氨酸的重复激酶2(LRRK2)的突变,该突变的大而困难的结构终于被解决,为靶向治疗铺平了道路。加利福尼

家族性帕金森氏病的最主要诱因是富含亮氨酸的重复激酶2(LRRK2)的突变,该突变的大而困难的结构终于被解决,为靶向治疗铺平了道路。加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员渡边丽香(Reika Watanabe),罗伯特·布肖尔(Robert Buschauer),扬·伯宁(JanBöhning),马丁娜·奥达格诺(Martina Audagnotto)在伊丽莎白·比利亚(Elizabeth Villa)领导的实验室中,采用了一项开创性技术来揭示致病性LRRK2的结构。Watanabe将于2月19日(星期三)在加利福尼亚圣地亚哥的生物物理学会第64届年会上介绍该团队的研究。

多达100万人患有帕金森氏症,使其成为第二大最常见的神经退行性疾病。帕金森病的病因尚不清楚,但LRRK2可能有线索。家族性帕金森氏病,或具有该病家族史的帕金森氏症,约占所有帕金森氏症病例的10%,并且最常见的是与LRRK2突变相关,后者导致该蛋白过度活化。非家族性帕金森氏症的病例也与过度激活的LRRK2有关。但是,由于无法使用传统方法解决LRRK2结构,因此我们对LRRK2如何导致疾病或哪种药物可以有效靶向该蛋白缺乏了解。当前没有方法可以治愈或减慢疾病的进展。

通常,当科学家想要确定蛋白质的结构时,他们首先将蛋白质分离到细胞外。但是事实证明全长LRRK2不可能分离,部分原因是它的大尺寸和聚集的趋势。相反,Watanabe及其同事将光学显微镜与冷冻电子断层扫描相结合,在细胞内找到LRRK2,从而获得了该蛋白质的高分辨率整合模型。这项功能强大的新技术首次在这项研究中应用,可以从其细胞内的蛋白质结构中获得洞察力。

已知LRRK2在微管周围形成丝状结构,这对于细胞的形状和物质的运输很重要,与帕金森氏症相关的LRRK2突变增强了这些细丝。但是,LRRK2不仅粘附在微管上,Watanabe和同事发现,致病的LRRK2包裹在精心组织的双螺旋中。

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