Nature子刊揭示了导致亨廷顿舞蹈病的蛋白质结构

　　

   

   

图片:Ramon Crehuet，来自IQAC的研究员。

来源:Alejandro Rodríguez

西班牙国家研究委员会(CSIC)加泰罗尼亚高级化学研究所(IQAC)的研究人员参与的一个研究小组揭示了亨廷顿舞蹈病的蛋白质结构，亨廷顿舞蹈病是一种严重的神经退行性病理，以运动和认知功能的进行性障碍为特征。这项研究发表在《自然结构与分子生物学》杂志上，为更好地理解这种疾病铺平了道路，因为它为引发这些患者大脑中蛋白质聚集体形成的机制提供了新的线索

亨廷顿氏病是由影响亨廷顿蛋白的基因突变引发的。这种缺陷是由于胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤核苷酸的扩增造成的，这些核苷酸负责编码DNA中谷氨酰胺的合成，谷氨酰胺是蛋白质组成中涉及的20种氨基酸之一。因此，蛋白质中谷氨酰胺的数量增加，这与大脑中蛋白质聚集体的形成直接相关。

虽然亨廷顿蛋白的功能尚不清楚，但到目前为止，人们知道它与神经发育有关，而且这种发育需要最少数量的谷氨酰胺氨基酸分子。但是在亨廷顿蛋白中有一个谷氨酰胺重复的阈值，超过这个阈值就会发病。健康人群连续服用17至23种谷氨酰胺，但超过36种就会出现疾病症状。

这种疾病被认为是罕见的，在大多数欧洲国家，大约每10 000名居民中就有1人患有这种疾病，尽管在世界其他地区也以不同的比例存在这种疾病。根据西班牙亨廷顿舞蹈病协会的数据，在西班牙，估计有4000多人患有这种疾病。

一个新的视角

“尽管这种疾病的基础尚未确定，但人们相信这些额外的谷氨酰胺重复序列会导致蛋白质相互作用，并促进蛋白质沉淀和团块的形成，导致神经元变性和协调性丧失和痴呆等症状，”Ramon Crehuet详细介绍说，“我们知道，含有一定数量谷氨酰胺的蛋白质更容易患病，但我们仍然不能完全理解为什么蛋白质的结构会发生变化，变得更有毒性。”

现在，本研究的结果表明，具有病理谷氨酰胺重复数的亨廷顿蛋白的结构与健康人的亨廷顿蛋白之间没有质的变化。只有随着谷氨酰胺数量的增加而逐渐增加的变化。“我们的研究结果为超越谷氨酰胺重复链长度的疾病病理阈值提供了新的视角。了解蛋白质的结构及其聚集机制可能是设计有助于缓解症状和改善患者生活的药物的第一步，”CSIC研究员强调。

对蛋白质结构的研究可以为更好地理解由三个核苷酸扩增引起的疾病开辟新的可能性，其中除了亨廷顿氏病外，还有肯尼迪病、肌强直性营养不良症或脆性X综合征。