α-Synuclein蛋白聚集状态与帕金森病形成

帕金森病是一种常见的老年神经退行性疾病,其致病机理复杂.其中α-synuclein基因是较早发现的与帕金森病相关的基因,其编码的α-synuclein蛋白是帕金森病神经元内出现的一种蛋白包涵体结构——路易体的主要组成成分.最近的研究结果显示,α-synuclein蛋白存在不同聚集状态间的转换,其中聚集过程中形成的寡聚体中间构象具有较强的细胞毒性,可能对帕金森病的发病过程有着重要作用;而且这种聚集状态的转换过程受到多种遗传学与细胞学因素的影响,从而在某种程度上反映了帕金森病发生形成的遗传学与细胞学机制.本文将对α-synuclein蛋白聚集状态转换特性及其在帕金森病发病过程中作用机制方面的研究进展作一综述．     

α-synuclein修饰与帕金森病的研究进展

α-synuclein基因是最早发现的与帕金森病(Parkinson's disease,PD)相关的基因,在部分家族性PD患者中存在该基因的突变。无论是家族性还是散发性PD,其特征性包涵体——Lewy小体的主要成分都是聚集的α-synuclein蛋白,从组成来看,α-synuclein的氨基酸序列中存在众多能被修饰的位点,并且在α-synuclein转基因鼠中也检测到了以磷酸化、硝基化以及泛素化形式存在的α-synuclein聚集体。α-synuclein的不同修饰可能影响其自身的聚集特性及毒性作用,进而在PD的发病进程中发挥重要作用。因此,探讨与PD相关的α-synuclein的磷酸化、硝基化及泛素化修饰,对于更清楚地了解α-synuclein修饰与PD间的关系有重要意义。     

酿酒酵母中α-synuclein蛋白聚集诱导的细胞毒性的研究

帕金森症(Parkinson's Disease,PD)是当今最为广泛的神经退行性疾病之一.研究显示,α-synuclein蛋白在帕金森症的发生过程中有着非常重要的作用.以酿酒酵母为模式系统,通过调控α-synuclein蛋白在胞内的表达量或改变其它一些可能影响α-synuclein聚集状态的因素,对α-synuclein蛋白在帕金森症的发生过程中可能的细胞毒性机制进行了研究.结果表明,α-synuclein蛋白的高水平表达会明显增强该蛋白因聚集所诱导的细胞毒性,而且这种细胞毒性与细胞代谢状态明显相关;超表达酿酒酵母分子伴侣YDR533C可以明显缓解α-synuclein蛋白异源表达对酵母生长的抑制.上述结果表明,蛋白折叠与折叠过程中的质量控制在α-synuclein蛋白聚集过程中有着非常重要的作用.     

促进或抑制α-synuclein蛋白异常聚集的相互作用蛋白质

α-synuclein蛋白的异常聚集在共核蛋白病的发病过程中起到了关键性作用。与α-synuclein相互作用的蛋白质对其异常聚集起着不同的调节作用,有的蛋白质(如:蛋白synphilin-1、微管蛋白、A-β肽等)会促进α-synuclein蛋白的异常聚集,而另外一些蛋白质(如:膜联蛋白A5、基于自识别元素设计的小肽等)却能够抑制α-synuclein蛋白的异常聚集。认识与α-synuclein相互作用的蛋白,并研究其作用位点,是从分子水平上理解α-synuclein蛋白质异常聚集、揭示共核蛋白病致病机制,以及设计新药物的基础。分子动力学模拟为开展这方面研究开辟了新的途径。文章对该领域的研究进展进行了综述。     

α-synuclein致病机制和转基因帕金森疾病模型研究进展

α-synuclein是一种位于突触前末梢的蛋白,是遗传性和散发性帕金森病的特征性包涵体———路易小体的主要成分。α-synuclein基因突变或者遗传改变可导致帕金森病。大量研究揭示α-synuclein参与了神经元的变性过程。本文对α-synuclein在帕金森疾病中的神经元毒性机制以及α-synuclein转基因帕金森病动物模型研究进展进行了综述。     

帕金森病α-Synuclein转基因小鼠模型中G蛋白偶联受体激酶5的表达

目的观测G蛋白偶联受体激酶5（G protein-coupled receptor kinase,GRK5）在帕金森病α-synuclein转基因小鼠模型中的表达变化情况,了解GRK5在帕金森病中的可能作用,为发现帕金森病发病机制和探索更好的治疗方法提供新的方向。方法采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术对具有不同的人alpha synuclein（hα--syn）表达水平的帕金森病α-synuclein转基因模型小鼠以及3月龄,6月龄以及9月龄A53T突变型帕金森病α-synuclein转基因模型小鼠脑组织进行GRK5的RNA和蛋白水平检测,与同窝阴性对照小鼠进行比较。结果各组帕金森病α-synuclein转基因小鼠与阴性对照小鼠相比,GRK5蛋白表达水平均有不同程度的增加,并且随着转入的hα--syn蛋白表达水平的高低而有所变化。3月龄和6月龄帕金森病转基因模型小鼠与同月龄阴性对照组小鼠相比,GRK5的mRNA和蛋白水平没有变化;而9月龄帕金森病转基因模型小鼠与同月龄阴性对照组小鼠相比,GRK5的mRNA和蛋白水平都有所增加。结论帕金森病α-synuclein转基因模型小鼠具有更高表达水平的GRK5。     

Gamma- 突触核蛋白与肿瘤关系的研究进展

Synucleins家族是一种主要在神经元内表达的高度可溶性的蛋白家族。已知synucleins家族有3个成员α-synuclein(SNCA),β-synuclein(SNCB)和γ-synuclein(SNCG)。其中SNCA与SNCB参与神经递质释放过程,被认为与神经退行性变疾病密切相关,特别是在阿尔茨海默病与帕金森病中常有异常表达。近年来研究表明,SNCG在人类许多肿瘤中过表达,如乳腺癌、结直肠癌、女性生殖系统肿瘤、前列腺癌、膀胱癌等。通过研究表明γ-Synucleins异常表达机制目前包括DNA甲基化、激动蛋白-1激活、对转录因子SP1结合位点、有丝分裂检验点基因、雌激素受体影响。通过以上机制,SNCG促进上述肿瘤细胞的增殖、抑制肿瘤细胞的凋亡以及促进肿瘤细胞的转移。根据文献分析,我们提出SNCG可作为多种肿瘤预后的潜在指标的可能,同时以SNCG为切入点,探讨神经系统是否可以对肿瘤发生、发展的影响作用。     

γ-突触核蛋白与肿瘤关系的研究进展

Synucleins家族是一种主要在神经元内表达的高度可溶性的蛋白家族。已知synucleins家族有3个成员α-synuclein(SNCA),β-synuclein(SNCB)和γ-synuclein(SNCG)。其中SNCA与SNCB参与神经递质释放过程,被认为与神经退行性变疾病密切相关,特别是在阿尔茨海默病与帕金森病中常有异常表达。近年来研究表明,SNCG在人类许多肿瘤中过表达,如乳腺癌、结直肠癌、女性生殖系统肿瘤、前列腺癌、膀胱癌等。通过研究表明γ-Synucleins异常表达机制目前包括DNA甲基化、激动蛋白-1激活、对转录因子SP1结合位点、有丝分裂检验点基因、雌激素受体影响。通过以上机制,SNCG促进上述肿瘤细胞的增殖、抑制肿瘤细胞的凋亡以及促进肿瘤细胞的转移。根据文献分析,我们提出SNCG可作为多种肿瘤预后的潜在指标的可能,同时以SNCG为切入点,探讨神经系统是否可以对肿瘤发生、发展的影响作用。     

不同亚细胞定位的alpha-突触核蛋白对SK-N-SH细胞的毒性影响

在帕金森病中,alpha-突触核蛋白(α-synuclein)累积与聚集所产生的细胞毒性是发病的重要原因。本文目的是探求不同亚细胞定位的α-突触核蛋白对于细胞的毒性影响。分别在α-突触核蛋白前插入核输出序列(nuclear export sequence,NES)或核定位序列(nuclear localization sequence,NLS),使其特定地表达在细胞质或细胞核中。构建成功的质粒分别在神经母细胞瘤SK-N-SH细胞中表达,通过免疫荧光与Western印迹法检测蛋白质的表达情况。结果显示,NES-α-synuclein特异性地在细胞质中表达,NLS-α-synuclein特异性地在细胞核中表达。乳酸脱氢酶法检测结果表明,相较于WT-α-synuclein组,NES-α-synuclein组的乳酸脱氢酶的释放量减少26. 54%,NLS-α-synuclein组的乳酸脱氢酶释放量增加12. 85%。CCK8法检测细胞活性结果表明,相较于WT-α-synuclein组,NES-α-synuclein组的细胞活力提高35. 51%,NLS-α-synuclein组的细胞活力减少7. 93%。上述结果提示,胞质内表达α-synuclein对于细胞的毒性更小,而细胞核内表达的α-synuclein对细胞有更强的毒性作用。这些发现为研究帕金森病的分子机制提供了新的研究思路。     

G蛋白偶联受体激酶5在稳定表达α-Synuclein的SHSY5Y细胞中的基因表达调控功能

目的观测G蛋白偶联受体激酶5（G protein-coupled receptor kinase,GRK5）在稳定表达hα-synuclein（人突触核蛋白）的SHSY5Y细胞的胞核、胞浆中的表达情况并对其在帕金森病中的可能作用进行研究。方法应用Western blotting、组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,HDAC）活性检测技术以及shRNA干扰技术等对稳定表达hα-synuclein的SHSY5Y细胞中GRK5的表达及其亚细胞分布、胞核内GRK5蛋白的功能进行研究。结果发现GRK5蛋白在过表达hα-synuclein的细胞核以及细胞浆内均表达增加,胞核中的GRK5蛋白通过影响组蛋白去乙酰化酶的活性对bcl-2基因的转录和表达进行调控。结论帕金森模型中GRK5通过对bcl-2基因的表达进行调控发挥作用。     

突触囊泡循环障碍与帕金森病

帕金森病是人类第二大神经退行性疾病,虽然通过对帕金森病遗传家族的研究已发现不少与之相关的致病基因,然而其病因尚不清楚。在已发现的与帕金森病相关基因中,α-synuclein、LRRK2、Parkin、PINK1以及DJ-1也在调节神经元突触前囊泡的神经递质释放以及突触前囊泡循环过程中发挥重要作用。最近的一些研究表明突触前囊泡循环障碍在帕金森病发病过程中扮演重要角色。本文对上述基因在突触囊泡循环以及其突变导致帕金森病病程中的作用作一概述,并推测囊泡循环障碍在帕金森病发病过程中的作用机理,最后指出目前在该研究领域需要解决的一些问题。     

α-突触核蛋白和蛋白质降解系统的交互作用

α-突触核蛋白(α-synuclein)与帕金森病的发病机制有着紧密的联系。α-synuclein可通过泛素-蛋白酶体途径(UPS)和自噬-溶酶体途径(ALP)(主要是大自噬和分子伴侣介导的自噬)进行清除。而这两种主要蛋白质降解途径异常会导致α-synuclein清除受损从而大量沉积。反过来,大量沉积的α-synuclein也会引起其变体的产生,从而产生毒性,这将进一步损伤UPS和ALP功能,出现恶性循环导致神经元的死亡。本文将就以下方面的最新发现进行综述:α-synuclein的降解方式以及α-synuclein对蛋白质降解途径的异常作用。     

帕金森病会表现为母系遗传吗?

<正>答:帕金森病(Parkinson disease,PD)是一种较常见的神经退行性疾病,通常是由于黑质-纹状体多巴胺(Dopamine,DA)能神经元的进行性损害导致的运动功能障碍。目前已经发现多个与家族性PD相关的基因,其中表现为常染色体显性遗传(AD)的基因有:突触核蛋白基因(α-synuclein,SNCA)(PARK1PARK4)、UCHL1基因(PARK5)、LRRK2基因     

基于肠脑轴传播α-突触核蛋白诱发帕金森病的研究进展

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是最常见的神经退行性疾病,随着我国人口老龄化加剧,PD病人的增加将造成严重的经济和医疗负担。PD的典型病理特征是黑质致密部多巴胺能神经元的死亡以及多巴胺能神经元中异常聚集的淀粉样蛋白α-突触核蛋白(α-synuclein,α-Syn)形成病理包涵体即路易小体(Lewy body)。研究发现路易小体不仅存在中枢神经系统中,也同样存在于外周神经系统。肠道内丰富的肠神经系统被称为“第二大脑”。肠脑轴的发现也证明α-Syn能在大脑和肠道进行双向传输。肠道中也存在着庞大的微生物群,这些微生物参与病理性α-Syn的形成和传输。因此文中基于肠脑轴探讨α-Syn在大脑和肠道的双向传输关系,尝试探索肠道微生物群对α-Syn异常聚集的影响。结合目前PD病人的研究和动物模型尤其是非人灵长类实验的研究,希望为PD疾病的筛查和诊断提供参考。     

α突触核蛋白作为帕金森病诊断标志物和治疗靶点

帕金森病(PD)是一种隐匿性和进行性发展的神经退行性疾病,在65岁以上人口中约占2％～3％,是第二大常见的神经退行性疾病.PD的致病因素尚未明确,但α突触核蛋白(α-synuclein)的错误折叠和聚集所形成的路易小体被认为是PD的典型病理学改变.由于缺乏可靠的生物标志物,PD的早期诊断较难.本文总结了PD患者不同样本...     

α-突触核蛋白的结构生物学研究

α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)聚集形成纤维状结构，进而形成路易小体(Lewy bodies, LBs)。LBs是帕金森病(Parkinson’s disease, PD)、多系统萎缩(multiple system atrophy, MSA)和路易小体痴呆(dementia with Lewy bodies, DLB)等神经退行性疾病的典型细胞病变特征，也是发病的一个关键环节。近年来，冷冻电镜技术的进步使解析高分辨率α-突触核蛋白原纤维结构成为可能。对α-突触核蛋白不同聚集形态的深入探究，能为理解神经退行性病变的分子机制、α-突触核蛋白毒性形式的性质以及α-突触核蛋白聚集影响的信号途径等提供帮助。本文综述目前已知的不同形态α-突触核蛋白结构，阐述α-突触核蛋白单体、寡聚体和不同聚集形式原纤维的结构特征。α-突触核蛋白寡聚体由于其结构不稳定，目前尚无明确的结构信息。但目前已有多个α-突触核蛋白原纤维结构被解析，包括重组蛋白体外制备的和多系统萎缩(MSA)患者体内分离的原纤维。这些原纤维直径由5 nm的单股原纤维至10 nm的双股原纤维不等。不同的体外制备条件可生成...     

长期十二指肠炎症对帕金森病致病蛋白pSer129-α-syn沉积的影响

目的 探究慢性十二指肠炎症对帕金森病致病蛋白pSer129-α-syn(磷酸化的α突触核蛋白)积累的影响,为帕金森病的机制研究提供新的思路。方法 利用给予野生型雄性Wistar大鼠口饲半胱氨酸盐酸盐的方法建立慢性十二指肠溃疡模型,利用十二指肠石蜡切片HE染色法评估十二指肠绒毛状态及炎性细胞浸润情况;利用十二指肠石蜡切片免疫组化法评价十二指肠局部致病蛋白pSer129-α-syn的聚集情况;采用脑部矢状切石蜡切片免疫组化法探讨脑部海马区致病蛋白pSer129-α-syn的聚集情况。结果 长期慢性十二指肠溃疡能导致致病蛋白pSer129-α-syn在十二指肠局部少量聚集,也可以引起脑部致病蛋白pSer129-α-syn的积累。结论 长期慢性十二指肠溃疡可以增加帕金森病的致病蛋白pSer129-α-syn在肠道及大脑中的积累。     

大肠杆菌中透膜小肽抑制α-Synuclein聚集的研究

目的:在大肠杆菌中研究透膜小肽抑制α-Synuclein(A53T,S129A,WT)的异常聚集.方法:基于α-Syn核心区的疏水区域设计了5种包含7个精氨酸的多聚精氨酸多肽膜透过传输系统的小肽R7P1～R7P5;构建融合蛋白α-Syn-GFP,其中α-Syn基因融合于GFP上游,透膜小肽以双顺反子方式与α-Syn-GFP共表达;以文献报道的可抑制α-Syn异常聚集的小肽ASI1D(MRRGGAVVTG(R)6)为对照,通过监测整体细胞荧光强度研究透膜小肽影响α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集的情况.结果:5种小肽能不同程度的抑制α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集;和对照Pc相比,R7P4抑制α-Syn(A53T)异常聚集的效果提高了55%,R7P3抑制α-Syn(S129A)异常聚集的效果提高了64%,R7P4抑制α-Syn(WT)异常聚集的效果提高了39%.结论:在大肠杆菌中,透膜小肽可以有效地抑制α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集.     

蛋白质/多肽片段互补分析法检测alpha-突触核蛋白在细胞中的聚集

Alpha-突触核蛋白（α-synuclein, α-syn）聚集是引起帕金森病（Parkinson’s disease, PD）发生发展主要原因。本文用蛋白质/多肽片段互补分析法（protein-fragment complementation assays, PCAs）检测α-syn在细胞内的聚集。分别构建融合α-syn与人工改造的荧光素酶human Gaussiaprinceps luciferase（hGLuc）蛋白N端或C端蛋白的质粒,共转入人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞,通过检测酶活性来确定野生型（wild type,WT）及A53T突变体α-syn在细胞中的聚集情况。结果表明WT和A53T突变α-syn都能使荧光素酶活性增强,而且与野生型α-syn相比,突变体A53T的荧光素酶活性更强,说明二者都能聚集,而且A53T聚集程度高于WT。PCAs法具有高灵敏度,不仅能检测α-syn在细胞内的聚集,而且能反映其聚集的程度,为研究帕金森病提供了研究思路和相应药物筛选的有效工具。     

衰老相关异染色质聚集——细胞衰老生物学新标志

染色质重塑是调控基因时序性表达的重要环节.衰老的人二倍体成纤维细胞核中有呈点状聚集的异染色质结构,这种特征性现象被称为衰老相关异染色质聚集(SAHF).K9M-H3和HP1是SAHF的标志性蛋白.在SAHF的形成过程中,p16INK4a/Rb途径和高迁移率蛋白A(high-mobility group A protein,HMGA protein)等许多因素起着非常重要的作用.最近研究表明,SAHF能够抑制E2F靶基因的表达,从而使细胞维持于稳定的衰老状态.SAHF的发现为细胞衰老的研究提供了一个新的生物学标志,并为细胞衰老状态的稳定维持提出了一种分子机制.