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北京时间2020年9月2日晚23时,《自然》杂志发表了美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心李月明团队的论文,题为“The innate immunity protein IFITM3 modulates γ-secretase in Alzheimer’s disease”,对先天免疫蛋白IFITM3调节阿尔茨海默病γ-分泌酶进行了详尽研究。
阿尔茨海默病(AD)是一种致命的神经退行性疾病。在组织病理学上,AD的特征在于脑中存在细胞外斑块(Plaques)和细胞内神经原纤维缠结(NeurofibrillaryTangles)。
斑块的主要成分为β-淀粉样肽(Aβ),被认为是重要的AD致病因子。Aβ来源于淀粉样蛋白前体蛋白(APP)通过两种蛋白酶β-分泌酶(BACE1)和γ-分泌酶产生N和C末端Aβ。
γ-分泌酶是由四个必需亚基组成的大分子复合物:尼卡斯汀(NCT),早老素1(PS1)或早老素2(PS2),Pen-2和Aph-1。PS1/PS2是γ-分泌酶的催化亚基。PS1/PS2和APP突变引起家族性AD(FAD),突出显示了γ-分泌酶在AD中的重要作用。
AD可以分为家族性AD和迟发性AD(LOAD)。两种形式的病理特征和功能连接性相似。然而人们对γ-分泌酶在晚发性阿尔茨海默病中的作用知之甚少。
四个必需亚基对γ-分泌酶的调节已被广泛和充分调查。最近的研究表明,γ-分泌酶还有两个独特的特征:1)只有一小部分的γ-分泌酶4亚基复合物具有催化活性;2)γ-分泌酶可以被γ-分泌酶非必要调节蛋白调节。
然而,鉴定γ-分泌酶调节蛋白一直是一个巨大的挑战。首先,调节蛋白对γ-分泌酶活性影响的性质是调节性的,而不是必需的。换句话说,与消除酶活性的必需组分不同,调节蛋白仅适度改变γ-分泌酶活性。
其次,调节蛋白与γ-分泌酶之间的相互作用是有条件的,取决于特定的细胞环境,例如缺氧诱导因子1α(Hif1α)对γ-分泌酶的调节。寻找γ-分泌酶调节蛋白需要发展新的方法。
这项研究开发了一种无偏见的化学生物学和功能方法,使用小分子γ-分泌酶调节剂(GSMs)鉴定γ-分泌酶调节蛋白。(GSMs)特异地抑制Aβ42产生而不影响其他位点和底物切割,已经成为AD药物开发有前途的策略之一。
使用E2012 BPyneGSM探针,这项工作将先天免疫系统反应蛋白IFITM3鉴定为调节蛋白。IFITM3具有广泛的抗病毒活性,可作为先天免疫应答中抵抗感染的第一道防线,例如甲型流感病毒和寨卡病毒。
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GMT+8, 2024-12-23 21:05
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