Cell封面:浙大團隊揭示無膜細胞器異常是導致周圍神經病的關鍵機制( 二 )


在此項研究中 , 崔琴琴等研究人員首先以導致CMT2D亞型的甘氨酰tRNA合成酶(GIycyI-tRNAsynthetase , GIyRS)突變蛋白為切入點展開研究 。 當運動神經元面臨不良環境刺激時 , 原本定位在細胞質中的GIyRS突變蛋白會進入新形成的SG中 , 并與SG中的核心蛋白G3BP發生異常相互作用(圖2) 。
研究人員通過活細胞熒光成像、鄰近標記、定量蛋白質譜、STORM超分辨成像等技術發現 , GIyRS突變蛋白與G3BP的異常相互作用不會影響SG組裝——解聚的動態變化 , 卻會顯著干擾以G3BP為核心的SG蛋白網絡 , 導致大量非SG組分異常滯留在SG中 , 從而擾亂細胞正常的應激反應 , 導致運動神經元抵御外界不良環境刺激的能力明顯下降 , 更易發生軸突退變(圖3) 。
研究人員還進一步鑒定出GyRS突變蛋白與G3BP的結合位點位于其“內在無序區”(Intrinsicallydisorderedregion , IDR) , 通過破壞二者的異常結合 , 能夠消除GIyRS突變蛋白對SG的干擾 , 改善運動神經元抵抗不良環境刺激的能力 , 有效緩解CMT2D小鼠模型的疾病癥狀(圖3) 。
Cell封面:浙大團隊揭示無膜細胞器異常是導致周圍神經病的關鍵機制
文章圖片
▲圖3.不同CMT2蛋白的共性致病機制
最后 , 研究人員還發現這個機制可以進一步擴展到其他CMT2亞型 。 通過對20幾種不同類型CMT2致病蛋白進行測試 , 研究人員發現這些原本定位在細胞內不同部位的蛋白質 , 在應激條件下大部分都可以進入SG并且與G3BP發生異常相互作用 , 引起SG異常 , 導致運動神經元應對環境不良刺激的能力下降 。 這些發現表明 , 應激顆粒異常很可能是介導不同亞型CMT的共性致病機制(圖3) 。
該研究主要受國家自然科學基金委“原創探索計劃”、“器官衰老與器官退行性變化的機制”重大研究計劃、科技創新2030重大項目等資助 。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.046
作者:劉海波
編輯:付鑫鑫
*文匯獨家稿件 , 轉載請注明出處 。 返回搜狐 , 查看更多
Cell封面:浙大團隊揭示無膜細胞器異常是導致周圍神經病的關鍵機制】責任編輯: