帕金森病：科學家發現了破壞蛋白質團塊的新方法

阻斷酶可以阻止帕金森病患者大腦中出現的有毒蛋白質團塊的形成。

這是華盛頓特區喬治城大學醫學中心（GUMC）的科學家在研究了這種名為USP13的酶後，在小鼠和人類大腦中得出的結論。

該研究的特色在人類分子遺傳學雜誌上，可能是第一個解釋USP13在大腦中蛋白質團塊毒性積累中的作用的研究。

蛋白質積累被稱為路易體，它們也存在於其他神經退行性疾病中，包括路易體癡呆和多系統萎縮。

「這項研究，」主要作者，GUMC神經病學助理教授劉曉光說，「提供新的證據表明USP13影響路易體蛋白團塊的發育和清除，表明靶向USP13可能是帕金森病和其他類似疾病的治療靶點神經變性的形式。「

帕金森病和路易體

帕金森病是一種主要影響運動控制的退行性疾病。典型癥狀包括震顫，僵硬和運動遲緩，這是一種緩慢的運動。

患有帕金森病的人也可能會出現睡眠問題，焦慮，抑鬱，便秘和疲勞。

據美國帕金森病協會稱，全世界估計有1000萬人患有帕金森病。這個數字包括美國約100萬人。

這種疾病主要出現在50歲以後，但有一種罕見的形式稱為早髮型帕金森症，可以在較年輕的時候發展。

帕金森病會破壞大腦中被稱為黑質的區域內的細胞。該區域的神經細胞通過釋放稱為多巴胺的化學信使進行交流。這種相互作用有助於運動控制的「 微調 」。

科學家們並不確定是什麼原因導致帕金森病中多巴胺釋放細胞死亡，但路易體在他們的嫌疑人名單中名列前茅。

患有帕金森病的人的死後檢查已經發現了黑質和大腦其他部位的神經細胞或神經元中的路易體。

一種叫做α-突觸核蛋白的蛋白質是這些有毒的圓形結構的主要成分。然而，這種蛋白質在健康大腦中的作用尚不清楚。

α-突觸核蛋白和泛素標籤

科學家們所知道的是，當α-突觸核蛋白帶有小蛋白質泛素的標籤時，酶就會攜帶它們進行破壞。使用遍在蛋白標籤標記蛋白質以進行清除的過程稱為遍在蛋白化。

最近的研究表明USP13去除了α-突觸核蛋白上的泛素標籤。結果，酶不會清除蛋白質，並且它會積聚形成有毒的路易體。

研究人員表明，在帕金森病小鼠模型中阻斷USP13會使路易體消失，並阻止它們再次形成。

隨後發現帕金森病患者的死後腦組織含有高水準的USP13。

該團隊還調查了USP13，α-突觸核蛋白和另一種與帕金森病相關的蛋白質帕金素之間的關係。

USP13停止了帕金的工作

帕金有助於指導細胞中蛋白質的分解。它感知遍在蛋白標籤並將標記的蛋白質靶向降解。科學家已經確定了某些形式的帕金森病與「帕金素功能喪失」之間的聯繫。

看來，通過去除泛素標籤，USP13可以防止parkin將α-突觸核蛋白轉移到細胞的廢物管理過程中。

使用帕金森病的小鼠模型，研究小組表明，當小鼠缺乏USP13時，α-突觸核蛋白的標記和破壞都會增加。

這些小鼠中多巴胺細胞的破壞也較少，並且運動功能得到改善。

研究人員現在想要開發一種USP13阻斷劑，醫生可以將其用作治療神經退行性疾病（如帕金森病）中蛋白質清除的一部分。

「清除神經毒性蛋白，包括α-突觸核蛋白，可能取決於泛素化和去泛素化之間的平衡。」