새로 발견 된이 단백질이 파킨슨 병 치료에 도움이 될 수 있습니까?
연구자들은 파킨슨 병의 특징 인 뇌의 독성 단백질 응집을 줄이는 데 도움이 될 수있는 단백질을 발견했습니다. 그러나 그들의 발견은 신선한 희망을 제공합니까 아니면 단지“반대”를 제공합니까?
미국 국립 보건원 (National Institutes of Health)은 미국에서 매년 약 50,000 명이 파킨슨 병 진단을받는다고 추정합니다.
이 광범위한 상태는 다른 증상들 중에서도 떨림, 움직임의 둔화, 균형 및 조정 장애를 특징으로합니다.
그러나 그 원인은 알려지지 않았으며 치료는 증상만을 대상으로하여 개인이 최선을 다해이 상태를 관리 할 수 있도록 도와줍니다.
뇌에서 파킨슨 병은 수수께끼의 특징이 특징입니다. 알파-시누 클레인 (알파-시누 클레인)의 응집은 독성이되고 다량으로 함께 붙으면 신경 경로를 방해하는 단백질입니다.
이것은 알파-시누 클레인이 잘못 접힐 때, 즉 제대로 기능하지 못하는 잘못된 모양으로 접혀 질병을 유발하거나 촉진 할 수있는 경우에 발생합니다.
알파-시누 클레인은 일반적으로 뇌에 높은 수준으로 존재하며 다른 조직에도 적은 양으로 존재합니다. 하지만 연구자들은이 단백질이 신경 건강을 유지하는 데 일반적으로 어떤 역할을하는지 또는 잘못 접히는 것을 방지하는 방법을 모릅니다.
그러나 인디애나 주 웨스트 라파예트에있는 퍼듀 대학의 새로운 연구에서는 잘못 접힌 알파-시누 클레인의 응집을 줄일 수있는 단백질을 확인했습니다. 조사 결과는 분자 생물학 저널.
HYPE가 집계를 줄이는 방법
새로운 연구는 인간에게 존재하는 유일한 Fic 단백질 인“HYPE”라는 단백질의 치료 잠재력에 초점을 맞추고 있습니다.
Fic 단백질은 세포의 단백질이 잘못 접히는 것을 특징으로하는 스트레스에 직면했을 때 세포가 생존 할 것인지 죽을 것인지 결정하는 데 도움이됩니다.
“HYPE는 세포가 잘못 접힌 단백질로 인한 스트레스를 처리하는 방법에 중요한 역할을하기 때문에, 우리는 단백질 잘못 접힘으로 인한 질병에 HYPE가 필요할 가능성이 있는지 궁금했습니다.”라고 수석 연구 저자 인 Seema Mattoo, Ph.D. Purdue의 생물학.
그녀는 계속해서 말합니다.“우리는 파킨슨 병에서 종종 잘못 접힌 단백질이 [알파-시누 클레인]이라는 것을 알고 있습니다. 그래서 우리는 HYPE가 [알파-시누 클레인]을 수정할 수 있는지 물었고, 그렇다면 결과는 무엇입니까?”
연구자들이 실험실 환경에서 세포 배양을 사용하여 시험관 내에서 수행 한 현재 연구에서 그들은 HYPE가 실제로 알파-시누 클레인에 작용하여 잘못 접힌 단백질의 응집 량을 감소시킬 수 있음을 발견했습니다. 연구자들은이 과정을“AMPylation”이라고 부릅니다.
그런 다음 팀은 AMPylation이 실제로 잠재적 인 치료 과정으로 어떤 가능성을 보여 주 었는지 확인하고 싶었습니다. 파킨슨 병에서는 응집되고 잘못 접힌 단백질이 뉴런의 막 (뇌 세포)을 뚫어 기능을 방해 할 수 있습니다.
Mattoo와 동료들은 AMPylation이 세포막에 더 적은 구멍을 만들 수 있는지 알아보고 싶었습니다. 이를 위해 그들은 지질의 조합을 사용하여 세포막의 표면을 시뮬레이션하는 표면을 만들었습니다.
그들은 또한 지질에 염료를 추가했기 때문에 알파-시누 클레인 응집체가 구멍을 뚫 으면 누출 된 염료를 통해 그 작용이 보이게됩니다.
그렇게 한 후 Mattoo는 "개질 된 α-synuclein]으로 방출되는 염료가 적다는 것을 발견했습니다. 이는 막이 더 손상되지 않았 음을 의미합니다."
"즉, HYPE가 파킨슨 병에 치료 효과를 줄 수 있음을 의미합니다."라고 그녀는 덧붙입니다. 더욱이 Mattoo와 동료들은 연구 논문에서“이는 HYPE의 표적으로 [alpha-synuclein]을 확인하는 최초의 보고서입니다.”라고 언급했습니다.
'Band-Aid'를 넘어서?
마지막 실험에서 Mattoo와 팀은 전자 현미경을 사용하여 HYPE 변형 알파-시누 클레인을 연구했습니다. 이를 통해 HYPE와 상호 작용 한 후 알파 시누 클레인의 구조가 변경되었음을 관찰 할 수있었습니다.
정기적 인 상황에서 연구자들은 알파-시누 클레인 꼬임이 응집체를 형성 할 가능성을 설명 할 수 있다고 지적합니다. 그러나 HYPE에 의해 변형되면 단백질은 덜 꼬이는 경향이 있으며 대신 평행 가닥을 형성합니다.
연구원들은이 새로운 변형이 알파-시누 클레인이 많이 응집되는 것을 방지 할 수 있다고 주장합니다.
현재의 연구는 파킨슨 병에 대한 새로운 치료법을 찾을 수있는 가능성을 보여 주지만 연구 저자들은 아직 갈 길이 멀다고 설명합니다.
“우리는 응집이 세포를 독성으로 만드는 것을 알고 있기 때문에 질병 진행이 끝날 때 반창고를 적용하려고 노력하고 있지만 어떻게 예방할 수 있습니까? 질병의 맥락에서 기계적으로 이해해야 할 것이 여전히 많이 있습니다.”
Seema Mattoo, Ph.D.
Mattoo는 "우리는 [이 연구의] 초기 단계에 있지만 이러한 결과는 잠재적 인 치료법을 볼 수있는 새로운 각도를 제공합니다."라고 인정합니다.
“우리는 HYPE의 활동을 조작하는 데 사용할 수있는 약물을 고안하려고합니다. 파킨슨 병의 징후를 보이기 시작하거나 [알파-시누 클레인]이 응집되는 경향이있는 환자에게 투여 할 수 있습니다. 그것이 우리가 가고자하는 방향입니다.”라고 연구원은 설명합니다.
