對于蛋白質(zhì)聚集的研究

　　蛋白質(zhì)聚集體的積累是許多神經(jīng)退休性疾病的共同病理特征，并且與老化也密切相關(guān)。然而我們還不完全了解聚集體是怎樣形成和如何清除的；以及在它們的清除中，分子伴侶、蛋白酶和其它調控因子的復雜網(wǎng)絡(luò )是怎樣形成的。

　　很多研究運用有力的干擾，比如熱休克或蛋白酶抑制產(chǎn)生聚集體。然而這些壓力是非常強的而且是非特異性的，會(huì )引起全局細胞應激反應和無(wú)關(guān)蛋白聚集。另外有人運用對polyQ融合突變的亨廷頓蛋白的遺傳干擾進(jìn)行聚集體研究。盡管有較高的特異性，但這些系統顯示對于聚集開(kāi)始的時(shí)間和聚集形成的程度控制性很差。

　　快速產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集的新方法

　　在5月27日的NatureCommunication上，來(lái)自斯坦福的科研人員報告了用一種可控的化學(xué)熒光蛋白在活細胞里以秒計快速產(chǎn)生小的聚集，此外監控聚集體個(gè)體進(jìn)入較大一些的結構時(shí)的運動(dòng)和聚結。這個(gè)方法可以應用到不同的實(shí)驗體系，包括活的動(dòng)物，并被證明對理解細胞反應及疾病相關(guān)的蛋白聚集是有價(jià)值的。

　　在這項研究中，他們描述了一種新型的小分子依賴(lài)的基因工程蛋白，可以用于在細胞中快速產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集，且對時(shí)空高度可控。能夠調節聚集形成的能力會(huì )促進(jìn)我們對細胞中蛋白質(zhì)聚集如何影響蛋白質(zhì)代謝的理解。

　　不穩定域的技術(shù)的運用

　　為了開(kāi)發(fā)一種在細胞中產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集的條件性系統，這篇文章的研究人員運用了他們之前開(kāi)發(fā)出的名叫不穩定域的技術(shù)。該技術(shù)首次被開(kāi)發(fā)是運用和基因編碼的不穩定域結合的細胞滲透性配體，作為一種調節任何目標蛋白的代謝穩定性的方法。研究發(fā)現這些不穩定域賦予任何融合的蛋白以不穩定性，并引起蛋白酶介導的整個(gè)融合蛋白的降解。高親和性的配體和這些不穩定域的融合蛋白結合，并以劑量依賴(lài)的方式穩定這些不穩定域融合蛋白。之前的生物物理研究表明不穩定域的折疊狀態(tài)可以由配體的存在和不存在進(jìn)行可逆性的調節。研究人員利用這些特性，構建了熒光標記的不穩定域融合蛋白，以此開(kāi)發(fā)蛋白質(zhì)聚集和對細胞作用機制的新工具。

　　新方法的優(yōu)點(diǎn)

　　和以前的方法比，這個(gè)新的策略具有更少的脫靶效應，可以精確的調節時(shí)間和空間，對細胞的毒性低。小的蛋白聚集體立即誘導之后的穩定配體。因此，這個(gè)系統能夠描述細胞對蛋白質(zhì)聚集的反應機制的細節。

　　此外他們表明了這個(gè)新方法可以運用到線(xiàn)蟲(chóng)等生物。聚集體的形成甚至可以被限制到特定的細胞器，比如核。雖然需要進(jìn)一步調查，在核中的蛋白聚集行為似乎和其它細胞內聚集不同。這也許反映了不同的蛋白質(zhì)質(zhì)量控制監督機制間的不同。這個(gè)系統對于調查核蛋白的質(zhì)量控制非常有用，因為核蛋白的錯誤折疊和聚集與神經(jīng)退行性疾病的病理密切相關(guān)。鑒于這種方法固有的可控程度很高，它在鑒定調解蛋白質(zhì)聚集產(chǎn)生的可能藥劑方面會(huì )有用處。