來自中科院上海生命科學研究院、中科院研究生院及上海同濟大學的研究人員在新研究中證實多功能信號蛋白β-Arrestin1與阿爾茨海默氏癥(AD)發病機制相關,并揭示了相關的分子機制。研究論文發表在12月4日的《細胞研究》(Cell Research)雜志上。
上海生命科學研究院細胞生物學重點實驗室的裴鋼院士和趙簡博士為這篇論文的共同通訊作者。裴鋼教授1999年當選中國科學院院士。2001年當選第三世界科學院院士。主要從事細胞信號轉導與調控領域前沿的基礎研究,在包括Nature、Cell、Nature medicine等國內外權威學術刊物上發表論文100多篇,這些論文已被SCI收錄的專業刊物引用逾千次。
阿爾茨海默氏癥是一種中樞神經系統退行性疾病,是造成老年癡呆的最主要病因之一。患者臨床表現為認知功能障礙、記憶力衰退、人格異常等。AD的主要病理學特征為病人大腦內形成致密淀粉樣蛋白斑塊,以及過度磷酸化微管相關蛋白tau導致的神經纖維絲纏結,同時會伴有神經元丟失和功能異常。在AD病例中,家族遺傳性病例約占5%,其他絕大部分散發病例的致病機理還不是很清楚。
目前對于阿爾茨海默氏癥的發病原因廣為接受的是β淀粉樣蛋白(Aβ)假說。該假說認為淀粉樣蛋白斑塊的主要成分Aβ在AD的疾病發生過程中起至關重要的作用。Aβ是I型跨膜蛋白淀粉樣蛋白前體蛋白(amyloid precursor protein, APP)經過β分泌酶(BACE-1)和γ-分泌酶(γ-secretase)順序剪切后的產物。
在這篇文章中,研究人員證實多功能信號蛋白β-arrestin1可通過與APH-1的功能性相互作用,促進NCT/APH-1 (anterior pharynx-defective phenotype 1)起始復合物(precomplex)和成熟γ-分泌酶復合物形成,由此推動了APP的γ-分泌酶蛋白水解。β-arrestin1缺陷或用小肽抑制 β-arrestin1結合APH-1可在不影響Notch信號的情況下減少Aβ生成。研究人員在轉基因AD小鼠中證實遺傳消除β-arrestin1可減少Aβ病理變化和行為缺陷。此外,在散發性阿爾茨海默氏癥患者及轉基因AD小鼠大腦中,研究人員發現β-arrestin1表達上調,且與神經病理學嚴重程度以及老年Aβ斑塊相關。
新研究鑒別了一個γ-分泌酶組裝和AD發病的分子調控機制,表明通過靶向β-arrestin1以及其與APH-1的互作或許是預防或治療阿爾茨海默氏癥的一條有潛力的新途徑。
作者簡介:
裴鋼
研究員,中科院院士,博士生導師
1981年于沈陽藥科大學獲學士學位, 1984獲碩士學位,1991年獲美國北卡大學生物化學和生物物理學博士學位,其后在美國杜克大學進行博士后研究。1995年應聘擔任中科院和德國馬普學會共同支持的青年科學家小組組長。1999年當選中國科學院院士。2001年當選第三世界科學院院士。2000年5月起任中科院上海生命科學研究院院長。 2007年8月起任同濟大學校長。裴鋼院士有多項學術任職:中國細胞生物學會理事長、亞太地區細胞生物學會理事長、中藥全球化聯盟副主席、中國創造學會主席、Cell Research主編、Life Science, Journal of Receptors and Signal Transduction, IUBMB Life等國際性學術期刊編委。
研究方向:細胞信號轉導
研究工作:
細胞信號轉導研究組,成立于1995年3月。前身是中國科學院/德國Max Planck學會聯合資助的青年科學家小組, 主要從事細胞信號轉導與調控領域前沿的基礎研究。目前主要研究方向:
一)G蛋白偶聯受體(GPCRs)信號轉導的調控及其與其它信號轉導通路間相互作用;
二)細胞信號轉導網絡在人類重大疾病發生和發展中的調控新機制;及以細胞信號網絡關鍵分子為靶點的新藥研究;
三)細胞信號轉導網絡通過調節表觀遺傳修飾對基因轉錄及細胞功能的調控機制,細胞信號網絡對發育和細胞全能性的調控機制以及在多能性干細胞誘導中的作用。
成果在包括《自然》,《細胞》,《自然-免疫》,《自然-醫學》等在內的國際性學術刊物上發表,研究組共同發表論文100多篇,這些論文已被SCI收錄的專業刊物引用逾千次。
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