蛋白质的古老的病毒与ALS进展

每年有超过5000人被确诊患有ALS(肌萎缩性脊髓侧索硬化症),一个致命的神经退行性疾病,攻击神经细胞在大脑和脊髓,逐渐抢劫的人说话的能力,移动,吃和呼吸。

到目前为止,只有少数药物存在适度减缓其发展。没有治愈。

但铜博尔德研究人员发现了一个令人惊讶的新球员疾病和古老,病毒样蛋白质最著名,矛盾的是,它使胎盘发展的重要作用。

研究结果最近发表在《华尔街日报》eLife。

“我们的研究表明,当这种奇怪的蛋白质称为PEG10存在在神经组织的高水平,改变细胞行为的方式导致肌萎缩性侧索硬化症,”资深作者Alexandra怀特利说,生物化学系助理教授。

资金与ALS协会和美国国立卫生研究院,和合资企业的合作伙伴,她的实验室现在努力理解所涉及的分子途径,并找到一种方法抑制流氓蛋白质。

“它还处在起步阶段,但希望这是可能会导致一种全新的潜在治疗这一疾病的根源。”

古代与现代病毒的影响

越来越多的研究表明,大约一半的人类基因组是由一些留下的DNA病毒(被称为逆转录病毒)和类似的病毒样寄生虫,称为转座子,感染我们的灵长类祖先30 - 50名百万年前。比如艾滋病毒,是众所周知的感染新的细胞的能力,导致疾病。

其他人,像狼人失去了他们的尖牙,已经驯化的随着时间的推移,失去复制的能力,同时继续通过代代相传,塑造人类进化和健康。

PEG10或父亲一般地表达基因10,就是这样一个“驯化逆转录转座子。“研究显示它可能发挥了关键作用使哺乳动物发展placentas-a人类进化的关键一步。

但就像病毒双重人格者,当它过于丰富的在错误的地方,它也可能燃料疾病,包括某些癌症和另一个罕见的神经紊乱症,称为:Angelman综合征,研究表明。

怀特利的研究是第一个链接病毒样蛋白肌萎缩性侧索硬化症,表明PEG10存在于高水平在ALS患者的脊髓组织可能干扰机械使大脑和神经细胞交流。

“看来PEG10积累是ALS的标志,”怀特利说,他已经获得了一项专利PEG10作为生物标志物,或诊断,疾病。

Too蛋白质在错误的地方

怀特利没有着手研究肌萎缩性侧索硬化症,或者古老的病毒。

相反,她研究细胞如何摆脱多余的蛋白质,作为典型的太多好事牵连其他神经退行性疾病,包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。

她的实验室是世界上六个研究一种叫ubiquilins基因,这有助于防止问题蛋白质在细胞中积累。

2011年,一项研究ubiquilin-2基因的突变有关家族性肌萎缩性侧索硬化症(UBQLN2)某些情况下,占大约10%的ALS的病例。另外90%是零星的,也就是说,他们不认为是遗传的。

但它仍然不清楚缺陷基因可能燃料致命的疾病。

使用实验室技术和动物模型,哈佛医学院怀特利和他的同事们首先着手确定蛋白质堆积UBQLN2无能时,未能刹住。在成千上万的可能的蛋白质,PEG10名列榜首。

然后怀特利和她的同事们收集了已故的ALS患者的脊髓组织(医学研究基金会提供的目标肌萎缩性侧索硬化症),用蛋白质分析,或蛋白质组学,看如果任何似乎过表达。

再一次,在超过7000个蛋白质,PEG10的前五名。

在另一项实验中,研究小组发现,与ubiquilin刹车坏了,PEG10蛋白堆积会破坏结构的发展和绳子把电信号从大脑的身体。

PEG10的组织在个人零星和家族性肌萎缩性侧索硬化症,研究发现,这意味着病毒样蛋白在这两方面都可以发挥关键作用。

“事实上,PEG10可能导致这种疾病意味着我们可能有一个新的目标治疗ALS,”她说。”一个可怕的疾病,没有有效的疗法,延长寿命超过两个月,这可能是巨大的。”

这项研究也可能导致更好的理解其他疾病,导致蛋白质积累以及更深入了解古代病毒如何影响健康。

怀特利说,在这种情况下,所谓的“驯化”病毒可能是饲养它的尖牙。

“驯化是一个相对的概念,因为这些病毒样的活动可能是神经退行性疾病的一个因素,”她说。”,在这种情况下,什么是有利于胎盘可能对神经组织不好。”

参考罗伯茨:黑色HH,汉森杰,我,et al . UBQLN2抑制的驯化逆转录转座子PEG10维持神经健康肌萎缩性侧索硬化症。奥尔HT、下巴J,桑德迈尔年代,eds。eLife。2023;12:e79452。doi:10.7554 / eLife.79452

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