异常蛋白质中使用“细胞外的陪伴”

蛋白质错误折叠和成为缺陷暴露在压力如热、氧化和pH值的变化。异常蛋白质的积累会导致神经退行性疾病如阿尔茨海默氏症。

所以,人体是如何处理这些错误折叠或有缺陷的蛋白质?它调节蛋白质网络通过这一过程被称为“proteostasis,防止蛋白质聚合和损坏,可能导致错误折叠的蛋白质积累内部(细胞内)或外部细胞(细胞外)。一套独特的proteins-molecular chaperones-play proteostasis中一个重要的角色:他们的目标和错误折叠的蛋白质相互作用,保持其溶解度,并指定他们重折叠或退化。而细胞内proteostasis很好理解,细胞外条件苛刻。调解proteostasis在这种环境下需要特定的细胞外分子伴侣’和细胞外的细节proteostasis尚未完全了解。举个例子,一个细胞外伴侣蛋白,α2-macroglobulin(ɑ2米),一个丰富的血浆蛋白。ɑ2 m目标缺陷蛋白质和推测蛋白质促进缺陷的间隙。然而,这是如何发生的确切机制尚不清楚。

现在,Eisuke Itakura博士领导的研究小组在生物学系副教授千叶大学还包括Ayaka Tomihari博士和尖吻鲭鲨Kiyota从科学与工程的研究生院,千叶大学,博士和阿基拉松浦从科学的研究生院,千叶大学确定ɑ2 m的基质降解的目标。他们还开发了一个新的试验,检测如何ɑ2 m介导靶向蛋白质的溶酶体降解。集团的研究结果在线发表于3月28日,2023年,卷13的科学报告。

“到目前为止,没有量化方法可用来检测细胞外蛋白质的溶酶体降解。因此,我们建立了荧光分析方法来衡量α2M-mediated内化溶酶体降解,”Itakura博士说。

设计试验,女伴α2M标记了红色和绿色荧光蛋白(RFP和GFP,或RG)可以直观地检测到细胞内。α2M-RG内化到溶酶体的时候,RFP的荧光,但不是GFP,被检测到。这是因为GFP容易溶酶体降解,但RFP相当耐药。”所以,在这个试验,如果α2M诱导错误折叠蛋白质的降解,RFP应该积累在细胞中,产生一个红色荧光,“Itakura博士解释道。这些结果也验证了红细胞溶解产物。

该组织还探索的意义,为什么我们体内存在多个细胞外监护人通过比较α2M的底物特异性和凝聚素另一个细胞外的伴侣。之前,该集团报道,clusterin也起到了很重要的作用在淀粉样β蛋白等蛋白质的细胞外降解,已涉及的胞外聚合阿尔茨海默氏症。该组织发现,虽然α2M和clusterin重叠功能,他们的路径没有多余的。α2M被识别缺陷蛋白更容易聚合。研究人员称,这一发现让人们相信理论的数组细胞外陪伴合作来保护我们免受错误折叠蛋白的光谱可能会发现在体内。

但是这个工作的长期影响是什么?Itakura博士说,“在未来,阐明蛋白质降解细胞外陪伴的分子机制可能是有用的治疗相关疾病,如阿尔茨海默氏症。通过降解和消除异常细胞外蛋白质积累,细胞外的监护人有潜力成为一种有价值的治疗工具。”

“如果一个更详细的细胞外可以确定监护人和疾病之间的关系,可以预测一个人的条件和发展一个特定疾病的可能性通过血液测试,”他总结道。

参考:Tomihari, Kiyota M,松浦,Itakura e .α2-macroglobulin作为溶酶体降解细胞外间隙因素错误折叠的蛋白质。Sci代表。2023;13 (1):4680。doi:10.1038 / s41598 - 023 - 31104 - x

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。