《Cell》子刊：逆转蛋白质聚集的天然细胞机制

　　

你在平底锅里打一颗鸡蛋，只需几分钟蛋清就会从透明的粘液状态变成富有弹性的白色固体，蛋黄也慢慢变硬，一系列生理和化学变化导致鸡蛋内化学键断裂、蛋白质发生聚集和重塑，你得到了一颗不可逆的固态煎蛋。

从生鸡蛋到熟煎蛋容易，但是，从熟煎蛋到生鸡蛋却不可逆。特拉维夫大学（Tel Aviv University，TAU）的科学家发现了细胞打破“人类常识”的隐秘细胞途径。利用自然机制逆转蛋白质聚集，能对患病细胞产生积极生理影响，比如治愈阿尔兹海默症、帕金森和疯牛病。

TAU分子细胞生物学和生物技术学院的Martin Kupiec教授和Kobi Simpson-Lavy博士领导的研究团队在《Molecular Cell》发表最新文章。

“大部分细胞功能的执行者是蛋白质，如果蛋白质聚集成‘斑点（blob）’，它们就会失活，”Kupiec教授说。“随着年龄增长，蛋白质聚集倾向增加，各种各样的疾病也随之而来，例如神经退行性疾病。”

“此外，当蛋白发生错误折叠，细胞试图把团块解开或者把它们堆到细胞其他位置以减少毒性时，也容易发生故障，导致阿尔兹海默症等疾病发展，”Simpson-Lavy博士说。

当Simpson-Lavy博士在酵母细胞中研究糖代谢时，他偶然发现只要往细胞培养基内添加葡萄糖，带标签的Std1蛋白就会在细胞核外形成一个明亮的斑点。但是，Std1蛋白通常位于细胞核内，为什么它会在核外发生聚集呢？

“我们想知道，蛋白质聚集现象是否因细胞微环境变化导致，”Kupiec教授说。“于是，当细胞内葡萄糖被耗尽以后，我们观察到蛋白聚集体消失了，Std1蛋白重新回到了细胞核内。因此我们知道Std1蛋白聚集代表了细胞对培养基糖含量变化的反应，它的聚集和溶解使细胞能根据环境中的糖浓度调节自身基因表达。”

这项研究证明，并非所有蛋白质聚集都有害。文中，研究人员发现许多神经退行性疾病的“分子伴侣（molecular chaperones）”最初的功能可能是参与非病理性蛋白质积累调节。

“未来，我们似乎可以尝试运用这种可逆的途径改变蛋白质聚集，”Kupiec教授说。“如果我们找到将不可逆聚集转化为可逆聚集的有效途径，就能真正治愈神经退行性疾病。打个比方，就像让煎蛋重塑回生鸡蛋。”

目前，研究人员正在调查不同条件下，蛋白质行为发生改变的深层次原因。

原文检索：
The Std1 Activator of the Snf1/AMPK Kinase Controls Glucose Response in Yeast by a Regulated Protein Aggregation

（生物通：伍松）