科学家发现神经系统“交警”

2010-9-10 11:19 来源: 新华网
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  美国研究人员发现一种蛋白质帮助维持大脑细胞内的“交通秩序”,“指挥”细胞内营养物质和废弃物何去何从。

  这一发现有助研究帕金森氏症和阿尔茨海默氏症(早老性痴呆症)等神经系统疾病的治疗方法。

“交警”

  这种蛋白质名为MEC-17。它的发现纯属好奇结果。

  美国趣味科学网站9月8日援引佐治亚大学富兰克林艺术和科学学院细胞生物学系教授亚采克·格蒂希的话报道:“这一项目没有任何医学或科学驱动,纯粹是因为好奇细胞内运输机制,但看起来我们确定了神经系统内发挥重要作用的一种酶。”

  格蒂希说,细胞内有一个管道网,称为微管,这些微管由蛋白质组成,承担细胞内部物质运输,还在细胞生长、细胞间发送信号等方面发挥重要作用。而这个管道网内的交通信号指示就是一种名为“乙酰化标记”的化学添加剂,明确指示微管将何种蛋白质运往大脑细胞内何处。

  研究人员发现,乙酰化标记存在于大脑负责发送信号的神经细胞内的微管,而负责接收信号的神经细胞内的微管没有这一标记。

催化

  事实上,研究人员早在1983年就发现了乙酰化标记,但直到近期才了解它的作用在于系统管理微管内运输物质的动力蛋白。不过,研究人员一直不清楚乙酰化标记形成的细胞过程,换句话说,哪一种酶决定这一“交通信号”在何地发挥作用。

  格蒂希和同事分别研究了原生动物四膜虫、线虫、斑马鱼和人体癌细胞后发现,MEC-17就是负责微管乙酰化的“交警”。

  研究人员发现,MEC-17在微管乙酰化反应中起到催化作用。具体到线虫,这种酶与它的触感有关;在斑马鱼身上,MEC-17损耗会导致神经肌肉缺陷。

  研究结果由权威期刊《自然》杂志发表。

运用

  先前一些研究结果显示,亨廷顿氏症、帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等神经退化性疾病患者的微管乙酰化标记水平发生改变。

  格蒂希说,确认MEC-17这种酶,了解它的工作机制之后,制药企业就可以开发药物抑制或提高它的活性,从而治疗神经退化性疾病。

  格蒂希的研究小组由多家实验室成员组成。他将这项研究成果归功于大家精诚合作,“一起努力才让我们能够使用各种模型,结果发现MEC-17参与的微管乙酰化过程是一种革命性保留作用。没有亲密合作,那不可能实现”。