朊蛋白是導(dǎo)致瘋牛?。?/span>Mad Cow Disease)和克雅氏?。?/span>Creutzfeldt-Jakob disease)的傳染性病原體。當(dāng)正常的朊蛋白變形并聚集成塊時(shí)就會(huì)發(fā)生這些疾病。自然存在的朊蛋白無害,并存在于大多數(shù)的生物體內(nèi)。在人類,它存在于我們的大腦細(xì)胞膜上。與之相反,異常變形的朊蛋白則對(duì)腦細(xì)胞有毒性作用。
來自蘇黎世大學(xué)和蘇黎世大學(xué)醫(yī)院的神經(jīng)病理學(xué)教授Adriano Aguzzi,投入了多年的時(shí)間來探索這種變形產(chǎn)生毒性的原因。現(xiàn)在Aguzzi的研究小組發(fā)現(xiàn),朊蛋白有一種“開關(guān)”控制了它的毒性。
這一開關(guān)覆蓋在該蛋白質(zhì)表面的一個(gè)微小區(qū)域上。如果另一種分子,例如一種抗體觸動(dòng)這一開關(guān),就會(huì)啟動(dòng)一種致命的機(jī)制導(dǎo)致非??焖俚募?xì)胞死亡。
靈活的尾巴誘導(dǎo)了細(xì)胞死亡
在發(fā)表于《自然》(Nature)雜志上的這項(xiàng)新研究中,科學(xué)家們證實(shí)朊蛋白分子由兩個(gè)功能不同的部分組成:一個(gè)與細(xì)胞膜相連的球形結(jié)構(gòu)域,以及一個(gè)無結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)尾部。在正常情況下,這一尾部對(duì)維持神經(jīng)細(xì)胞功能起非常重要的作用。研究人員提出的假說認(rèn)為,與之相比,在朊病毒感染的情況下,致病朊蛋白與球形結(jié)構(gòu)域進(jìn)行相互作用,尾部則引起細(xì)胞死亡。
Aguzzi和研究小組通過在來自小鼠小腦組織切片中生成模擬抗體來進(jìn)行了測(cè)試,這些抗體具有與朊病毒感染相似的毒性。研究人員發(fā)現(xiàn)這些抗體開啟了朊蛋白的開關(guān)。Adriano Aguzzi 說:“修剪靈活尾部的朊蛋白不再會(huì)損傷腦細(xì)胞,即便抗體識(shí)別它們的開關(guān)。這一靈活的尾部是導(dǎo)致細(xì)胞死亡的原因。”
“我們的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于了解朊病毒疾病具有深遠(yuǎn)的影響,”Aguzzi說。這些研究結(jié)果表明,只有靶向朊蛋白尾部的抗體才適合作為潛在藥物。與之相反,開啟朊蛋白這一開關(guān)的抗體則是非常有害及危險(xiǎn)的。