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怎么将蛋白质放在适当的位置

当许多特殊分子被称为核RNA结合蛋白(RBP)放置在核外时,会形成一些脑部疾病(包括额颞痴呆(FTD)和肌萎缩性侧索硬化症(ALS))中所见的有害团块。宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的生物化学与生物物理学副教授詹姆斯·肖特博士说:“由这些疾病蛋白形成的团块是由破坏神经细胞的粘性原纤维组成的。”“我们想逆转这些团块的形成,并将RNA结合蛋白放回细胞核内的适当位置。”

通常,核导入受体(NIR)与RBP上的特定氨基酸序列结合,从而将它们引导进入细胞核。由Shorter领导的一个团队在本周的Cell中描述了当他们将NIR添加到由TDP-43和FUS蛋白制成的聚集体中时所发生的情况,这些聚集体与这些神经退行性疾病有关。

“当我们增加NIR的浓度时,会有三个重要而令人惊讶的结果,”第一作者,ALS跳板目标研究员Lin Guo博士说。首先,成群的RBP溶解在试管实验中。接下来,NIR也将细胞质团溶解在细胞中,并将功能性RBP返回到细胞核。最后,当在果蝇疾病模型中增加NIR的表达时,寿命会延长,变性会减少。

宾夕法尼亚大学医学博士/博士学位的共同第一作者亨利·王说:“所有这些生物化学都是高度未曾预料到的。”“我们并不怀疑NIR会破坏团块,使RBP返回核,并减轻神经变性。”

该团队对NIR能够快速逆转FUS和TDP-43团块的形成感到惊讶。从溶解在溶液中的RBP到形成液滴状结构的过渡通常发生在核中,作为RBP功能的常规部分。但是,当RBP(如FUS和TDP-43)在细胞质中放错位置时,这些相变可能变得异常,从而将RBP设置在破坏性路径上,可以用NIR进行校正。但是,NIR表达或活性可能会在疾病中降低。

肖特实验室的博士生夏洛特·法尔(Charlotte Fare)说:“鉴于这种复杂性,我们现在正在努力寻找一种方法,可以使用蛋白质工程或小分子药物来增加具有团块的神经元中NIR的表达或活性。

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