'太多'的脑钙可能会导致帕金森病
时间：2018-02-20 08:18:17 （次浏览 ）
来自英国剑桥大学的一项新研究对脑细胞信号传导机制中钙的作用的见解使我们更加了解帕金森病的病因。
脑细胞内毒性蛋白质沉积物或路易体的存在是帕金森氏病公认的标志。
这些沉积物含有α-synuclein和其他折叠成错误形状的蛋白质。
这项新研究 - 现在发表在Nature Communications杂志上 -显示钙影响α-突触核蛋白与突触小泡结合的方式。
突触小泡是神经末梢中的小隔间，其容纳在脑细胞之间携带信号的神经递质或化学信使。
剑桥大学分子神经科学博士后研究员安伯利斯蒂芬斯博士说：“这里有一个很好的平衡点，” 细胞中的钙和α-突触核蛋白，当它们过多时，另一方面，平衡受到打击并开始聚集，导致帕金森病。“
正常与异常的α-突触核蛋白
全球范围内，有超过1000万人患有帕金森病，其中包括美国的约100万人。在帕金森病中，脑细胞逐渐破坏，产生称为多巴胺的神经递质，这对控制运动很重要。
因此，随着疾病的进展，症状会恶化，如运动缓慢，僵硬，震颤，协调和平衡受损。
最近的研究表明，帕金森也影响不产生多巴胺的脑细胞，这可能解释为什么某些症状不与运动有关。
尽管异常的α-突触核蛋白簇（一种仅含140个氨基酸的小蛋白质）是帕金森病中存在的路易体的主要成分，但其正常形式似乎是许多脑细胞功能所必需的。
然而，除了知道蛋白质以某种方式与突触小泡相互作用以确保分子跨整个突触的平滑运输 - 或者神经末梢与下一个细胞之间的间隙 - 我们对底层机制知之甚少。
α-突触核蛋白起“像钙传感器一样”
“α-突触核蛋白”，高级研究作者，剑桥大学化学工程与生物技术系的Gabriele Kaminski Schierle博士指出，“它是一种结构非常小的非常小的蛋白质，它需要与其他蛋白质或结构以使其功能化，这使得研究变得困难。“
显微镜技术的进步意味着研究人员现在可以观察细胞内发生了什么。
Kaminski Schierle博士及其同事使用“超分辨率显微镜”和“分离的突触小泡”来检查α-突触核蛋白的详细行为。
他们发现，当钙离子水平在细胞中升高时，α-突触核蛋白会在多于一个点上与囊泡结合，导致囊泡聚集。
“我们认为，”联合第一作者，化学工程与生物技术系的JaninLautenschläger博士解释说，“α-突触核蛋白几乎就像是钙传感器。”
“她补充说：”在钙的存在下，它改变了它的结构，以及它与环境的相互作用，这对它的正常功能可能非常重要。“
微妙的平衡
作者提出，当蛋白质和钙之间的微妙平衡失调时，形成α-突触核蛋白的异常簇。他们提出了一些可能导致这种不平衡的事情，例如：
年龄相关的消除过量蛋白质的减慢
由于基因重复导致α-突触核蛋白产量加倍
易受帕金森氏症影响的脑细胞中钙含量较高
无法在帕金森敏感细胞中有效缓冲钙
作者总结说，更详细地了解α-突触核蛋白在健康和疾病中的行为应该导致非常需要的帕金森病新药。
他们还指出，阻断心脏疾病中钙离子通道的药物可能“通过降低细胞内钙负荷被证明是对付[帕金森病]的有效候选药物。”
“这是我们第一次看到钙会影响α-突触核蛋白与突触小泡相互作用的方式。”
JaninLautenschläger博士
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