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缓慢但稳定地陷入阿尔茨海默病迷雾目前影响着约 400 万美国人。这种疾病会导致有毒斑块形成并干扰脑功能,目前仍无法治愈。但今天《细胞生物学杂志》在线发表的一份报告,进一步深入了解了该疾病如何在脑中造成破坏。研究结果指出了一种与该疾病长期相关的蛋白质可以杀死神经元的新方式——通过封闭其产生能量的线粒体。
与阿尔茨海默病相关的混乱斑块是毒性淀粉样蛋白造成的。宾夕法尼亚大学的 Hindupur K. Anandatheerthavarada 及其同事研究了小鼠神经元中这些有害肽的已知来源,即淀粉样前体蛋白 (APP)。他们发现该分子可以进入细胞的线粒体,但其结构在此过程中会引起问题。“APP 具有酸性的、带负电荷的区域,导致它在穿过线粒体膜中的蛋白质运输通道时发生不可逆的堵塞,”研究合著者 Narayan G. Avadhani 解释说。“这会阻碍并最终完全阻止线粒体导入其他蛋白质并产生细胞能量的能力。” 结果,细胞遭受能量危机并死亡。更重要的是,研究小组确定,留在细胞线粒体外部的蛋白质部分仍然会产生有害的β淀粉样蛋白,后者可以在细胞内积累,形成标志性的斑块。
科学家确定,蛋白质中仅 50 个氨基酸长的部分是造成饥饿的原因。当研究人员设计出缺少该区域的 APP 突变体时,它可以成功地进入线粒体而不会引起问题。Avadhani 说:“这表明可以开发药物来修复该结构域,可以通过中和其电荷或将其折叠得更紧密来实现。”