알츠하이머 : 세포 메커니즘이 결함있는 단백질을 제거합니다
결함이있는 타우 단백질의 축적은 알츠하이머 병과 같은 신경 퇴행성 질환의 두드러진 특징입니다. 결함이있는 단백질은 뇌 기능을 방해하고 신경 세포 또는 뉴런을 죽이는 엉킴을 형성합니다.
이제 과학자들은 뇌에서 독성 타우 단백질의 축적을 방지하는 데 중요한 역할을하는 분자를 확인했습니다.
액포 단백질 분류 35 (VPS35)라는 이름을 가진이 분자는 뉴런에서 결함이있는 타우 단백질을 식별하고 제거합니다.
펜실베이니아 주 필라델피아에있는 템플 대학의 루이스 카츠 의과 대학 (LKSOM)의 연구자들은 인간 세포를 사용하여 VPS35 수준을 변경하여 타우 축적을 조절할 수 있음을 보여주었습니다.
그들은 결과를 분자 정신과 연구 논문.
선임 연구 저자 인 LKSOM의 템플 알츠하이머 센터 소장 인 Domenico Praticò 교수는 "VPS35가하는 일의 주요 부분은 기능 장애 단백질을 분류하고 분해 부위로 운반하는 것"이라고 말합니다.
연구원과 그의 동료들은 또한 타우에 대한 VPS35의 효과가 세포의 단백질을 분해하는 효소 인 카 텝신 D의 활성에 달려 있음을 발견했습니다.
결함이있는 단백질에 취약한 뉴런
단백질의 올바른 폴딩은 세포 기능을 위해 필요합니다. 잘못 접 으면 제대로 작동하지 않고 중요한 프로세스를 방해 할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 세포에는 결함이있는 단백질을 제거하는 메커니즘이 있습니다.
그럼에도 불구하고 결함이있는 단백질의 축적이 발생합니다. 뉴런은 독특한 생물학 때문에 잘못 접힌 단백질 침전물에 특히 취약합니다. 이 취약점은 결함이있는 단백질 축적이 종종 신경 퇴행성 질환에서 나타나는 이유를 설명 할 수 있습니다.
Tau는 뇌에 독성 침전물을 형성하는 가장 일반적인 단백질 중 하나입니다. 과학자들은이 상태를 타우 병증이라고 부릅니다.
이전 연구에서는 이미 알츠하이머 병에서 VPS35 문제가 발생한다고 강조했습니다. 이 연구는 또한 알츠하이머 병 환자의 뇌에 VPS35가 적다는 것을 보여줍니다.
그러나 최근 연구까지 VPS35가 타우 축적과 어떤 관련이 있는지는 분명하지 않았습니다.
Praticò 교수는 그와 그의 팀이 VPS35가 세포에서 결함이있는 타우를 제거하는 역할을하는지 여부를 결정하기 시작했다고 말합니다.
VPS35를 낮추면 타우 퇴적물이 증가합니다.
연구팀은 진행성 핵상 마비 (PSP) 또는 픽스 병 환자의 뇌 조직을 사용했습니다. 그들은 독성 단백질 침전물이 결함이있는 타우에서만 나오기 때문에이 두 가지 조건을 선택했습니다.
대조적으로, 알츠하이머 병 환자의 뇌에는 베타-아밀로이드와 타우라는 두 가지 결함 단백질이 축적되는 경향이 있습니다.
연구원들은 신경 퇴행성 질환이없는 사람들의 뇌 조직보다 PSP와 Picks의 샘플에서 VPS35 수치가 50 % 더 낮다는 것을 발견했습니다.
배양 된 인간 세포에 대한 실험에서 그들은 VPS35의 수준을 변경하여 타우 축적량을 직접 조절할 수 있음을 발견했습니다. 또한 그 효과는 카 텝신 D 활성에 달려 있음을 발견했습니다.
이것은 VPS35가 타우 병증에서 역할을한다는 것을 보여주는 최초의 연구입니다.
시냅스 연결 40 ~ 50 % 감소
그런 다음 팀은 뇌에 타우가 축적 된 쥐의 VPS35 수준을 변경했습니다. 그들은 VPS35를 줄이면 동물의 기억력과 학습 능력이 악화되고 움직임 제어가 손상되는 것으로 나타났습니다.
연구진은 동물의 뇌 조직을 조사했을 때 VPS35를 낮추면 뉴런의 시냅스가 파괴되고 의사 소통 능력이 상당히 손상되었음을 발견했습니다.
동물들은 VPS35를 낮춤으로써 "시냅스 연결"의 약 40-50 %를 잃었습니다.
연구팀은 신경 퇴행성 질환에서 VPS35 기능을 복원하는 약물을 개발할 수 있다고 제안했습니다. 그들은 이미이 가능성을 조사 할 계획입니다.
Praticò 교수는 효소 대신 메커니즘을 표적으로 삼는 것이 더 실행 가능한 접근법이 될 수 있다고 제안합니다.
“타우가 세포에 머무르면 뉴런이 만나 신호를 교환하는 시냅스에 매우 나쁩니다.”
Domenico Praticò 교수
