損害線粒體：Nakamura等發現在哺乳動物的多種細胞中過量表達α-突觸核蛋白可以造成線粒體的裂解，而在胞內的其他細胞器的形態變化很小（如高爾基復合體），α-突觸核蛋白不抑制線粒體的融合而表現出促進其分裂，并且不依靠線粒體分裂時需要的主要分裂蛋白Drp1[42]；另外過量表達的α-突觸核蛋白能夠與線粒體的內膜結合，抑制線粒體復合體Ⅰ、Ⅸ的功能并增加自由基的釋放，而突變型的A53Tα-突觸核蛋白比野生型的作用更強[43]。
擾亂細胞骨架：α-突觸核蛋白能夠通過激活糖原合成酶-3β（GSK-3β）或其他激酶使微管穩定蛋白（tau蛋白）過度磷酸化，同時α-突觸核蛋白也能直接結合完整的多聚化微管或者它的α、β單體，這樣的相互作用擾亂了細胞骨架并且進一步導致更多的寡聚態α-突觸核蛋白形成，造成惡性循環[45]；與α-突觸核蛋白相似，富含亮氨酸重復激酶2（LRRK2）另一個帕金森病家族基因，也能通過GSK-3β或Ste20激酶磷酸化tau蛋白，或者直接使β-微管亞單位磷酸化影響微管的穩定[46]。
朊蛋白樣傳播：α-突觸核蛋白能夠通過非經典的途徑分泌到細胞外，該途徑不依靠內質網和高爾基體，但是需要囊泡的轉運[48]；在體液（腦脊液、血液、唾液）和細胞外液中均能檢測到α-突觸核蛋白的存在[49]。排入到細胞外的α-突觸核蛋白能夠促使小膠質細胞和星形膠質細胞的內吞發生炎癥反應[50,51]，Luk等發現在野生型小鼠的一側紋狀體內注入纖維態的α-突觸核蛋白能夠導致解剖上相鄰的區域內細胞間病理性α-突觸核蛋白和路易小體樣內含物的形成，最終導致黑質致密部多巴胺神經元的喪失和運動障礙的出現[52]；Kordower等將胎兒的多巴胺能神經元移植到帕金森病人的紋狀體內，過一二十年后經神經病理檢查可以發現路易體病變的形成[53]。