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研究帕金森氏症的研究人员长期以来一直想知道，错折的蛋白质团块是如何损伤脑细胞并导致帕金森氏症的。科琳Lasmezas博士和她的斯克里普斯的同事们相信他们已经破解了pα-syn *,丛的蛋白质,特别是细胞毒性。
他们的研究(“Pα-syn * mitotoxicity与MAPK激活和涉及τ磷酸化和聚合在线粒体”)发表在神经生物学疾病表明Pα-syn *造成损害的招聘某些酶和帮凶破坏细胞。共犯是tau蛋白。
“最近,我们发现了一个截断和磷酸化形式的α-synuclein pα-syn *,作为一个关键的神经毒性α-synuclein物种中发现培养的神经元,以及鼠标和帕金森症患者的大脑。小pα-syn *骨料本地化线粒体和诱导线粒体损伤和碎片。在此,我们研究了pα-syn *全身毒性的分子基础。物,通过免疫荧光,我们发现磷酸化MKK4 ERK5,p38 MAPKs pα-syn *夹杂物。与pα-syn * pJNK与线粒体膜和mitochondria-associated ER在那里与毕普pACC1,标记为ER和能源不足,分别,”研究者写道。
“我们还发现,pα-syn *总量与小ptau骨料紧密相关类似的大小。Pα-syn * / ptau夹杂物局部地区的线粒体损伤和mitophagic囊泡,显示他们在线粒体毒性的角色,mitophagy感应,删除以及受损的线粒体碎片。几个MAPKs可能合作使磷酸化τ,尤其是物,p38和non-MAPK GSK3β,还发现附近的磷酸化pα-syn * / ptau总量。
“这些结果添加洞察pα-syn *发挥其毒性作用的机制,包括一些激酶的磷酸化的MAPK通路,以及ptau在线粒体膜的形成,可能导致mitotoxicity。因此pα-syn *似乎是一系列kinase-mediated致病事件的触发和α-syn病理学和τ之间的联系,另一种蛋白质聚集在帕金森氏症和其他synucleinopathies。”
在这项研究中，我们真的感觉自己像侦探，”斯克里普斯研究所佛罗里达分校的拉斯梅扎斯博士说。“我们希望这项对帕金森氏症根本原因的研究将使我们更接近找到一种疾病治疗方法。”
帕金森症的原因有多种,从基因到环境因素,但蛋白α-synuclein(短α-syn)发现转坏,形成团簇在任何情况下。Lasmezas实验室发现一种特殊的α-syn总量称为pα-syn *开始出现在线粒体。这对细胞来说是个大问题，细胞需要线粒体来产生能量。
“我们可以看到线粒体在这些细胞中分裂成碎片，”拉斯梅扎斯博士说。“我们想了解这背后的机制。”
这项研究基于培养的神经元和帕金森病小鼠模型的结合，以及对已故帕金森病患者捐赠的脑组织的分析。
新的研究表明,pα-syn *损害线粒体开始一连串的事件。首先,pα-syn *激活MAPK通路。MAPK通路的酶然后修饰蛋白tau。Tau蛋白在帕金森病患者的大脑神经元内形成缠结。但是科学家不知道它们是如何到达那里的，也不知道它们在做什么。
Scripps团队发现MAPK通路的酶通过磷酸化修饰tau蛋白。这个版本的τpα-syn *一起掉落在线粒体膜上。这两种蛋白质聚合体变得越来越大，在这个过程中破坏了线粒体。
“我们已经表明pα-syn *是mitotoxicity的主要触发,“Lasmezas博士说。
该研究的第一作者Diego Grassi博士当时是Scripps research的研究员，他强调了发现tau蛋白在破坏线粒体中的作用的重要性。科学家们知道tau与阿尔茨海默病有关，所以这项研究揭示了阿尔茨海默病和帕金森病在分子水平上重叠的机制。α-syn和τ总量也是一个警示信号的其他形式的痴呆,现在科学家知道这可能发生。
“这是同样重要的可能的影响在其他神经退行性疾病,”格拉希博士指出的那样,他补充道,这项研究的下一步是研究如何阻止pα-syn *,治疗帕金森病的终极目标。
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