細胞的「垃圾處理器」蛋白酶體能影響神經發育

約翰霍普金斯的研究者發現，身為細胞「垃圾處理廠」的蛋白酶體或許不僅僅負責處理細胞垃圾，還能夠作用於某些蛋白來影響神經發育。

來源 約翰·霍普金斯大學醫學院

翻譯 卓思琪

審校 阿金

Credit: iStock

此前的研究發現，大腦細胞膜上的特定蛋白酶體對傳遞神經信號可能發揮某些作用。而在這項研究中，約翰·霍普金斯大學醫學院（Johns Hopkins School of Medicine）生物化學與神經科學副教授 Seth Margolis 博士以及他的團隊，打算找到這些特定蛋白酶體靶向的特定蛋白。

此項新研究發表在7月5日的Molecular Cell雜誌上（論文信息見文末）。研究者發現，這種膜結合蛋白酶體只接受特定的蛋白——這和以往認識到的「垃圾處理」功能截然不同。

這些蛋白酶體靶向的是一群尚在合成中的「不完整」蛋白，這一點和傳統意義上降解「完整」全長蛋白尤為不同。這些不完整蛋白包括 Fos 和 Npas4，它們都是和調節神經元活性的重要介質。

「據我們觀察，蛋白質合成和蛋白質降解之間存在聯繫，這暗示完整的蛋白質和正在降解的蛋白質在細胞中各自發揮著獨立的作用。」哈佛醫學院研究員協會的初級研究員 Kapil Ramachandran 博士說道。

Ramachandran 將蛋白酶體的功能比喻成碎紙機：「就我們過去對蛋白酶體的了解，它們會先在細胞內找到一張『紙』，然後再將它粉碎。然而對於膜結合蛋白酶體，需要粉碎的是『正在製作中的紙』。」

研究者對所發現的與蛋白酶體發生特異性作用的蛋白質充滿希冀，他們期望這種蛋白能為神經元功能的研究打開新的大門——例如細胞間的通訊、影響記憶形成的結構變化的研究等。

參與這項研究的還有約翰霍普金斯大學布隆伯格公共衛生學院的Jack M. Fu，約翰·霍普金斯大學醫學院的 Thomas B. Schaffer，Chan Hyun Na和Michael Delannoy。

支持該研究的有約翰·霍普金斯大學醫學院蛋白質組學發現中心（S10OD021844），國家心理健康研究所（R01 MH102364），培訓基金（T32 GM0078445）和國家科學基金會研究生研究獎學金（DGE-1232825）。

COI：作者聲明沒有競爭利益關係。

「霍普金斯醫學前沿」是由領研網與霍普金斯醫療（Johns Hopkins Medicine）聯合推出的醫學/生物醫學論文導讀專欄，介紹世界頂尖醫學研究機構在癌症療法、癌症診斷、糖尿病、心臟疾病、帕金森等熱點領域的前瞻進展。

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