表没食子儿茶素没食子酸酯通过结合TDP-43的RNA识别基序抑制其聚集：为ALS治疗提供新策略

本研究针对肌萎缩侧索硬化症（ALS）中TDP-43蛋白异常聚集的病理机制，通过多学科技术揭示了绿茶多酚EGCG通过特异性结合TDP-43的RNA识别基序（RRM1/RRM2），延缓其成核期聚集并形成非毒性寡聚体的分子机制。研究结合ThT荧光检测、NMR谱学和计算建模，首次阐明EGCG与RRM域的相互作用模式，为开发靶向TDP-43蛋白病的神经保护剂奠定理论基础。

　　

研究背景与科学问题
肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶痴呆（FTD）等神经退行性疾病的共同病理特征是TDP-43蛋白的细胞质异常聚集。作为核酸结合蛋白，TDP-43通过其N端结构域、两个RNA识别基序（RRM1/RRM2）和C端低复杂度区域参与RNA代谢。超过97%的ALS患者中，TDP-43会错误定位到细胞质并形成毒性聚集体，而RRM结构域已被证实含有淀粉样形成关键序列。尽管研究表明绿茶多酚EGCG可抑制多种致病蛋白（如α-突触核蛋白、亨廷顿蛋白）的聚集，但其对TDP-43 RRM结构域的作用机制尚不明确。

研究设计与技术方法
意大利Fondazione Ri.MED等机构的研究团队通过重组表达含RRM1-RRM2的TDP-43片段（K102-Q269），采用硫黄素T（ThT）荧光动力学监测EGCG对聚集动力学的影响，结合饱和转移差（STD）和转移核欧佛豪瑟效应（trNOE）核磁共振技术验证相互作用。利用RoseTTAFold预测RNA-free的RRMs三维结构，通过化学位移扰动（CSP）和HADDOCK分子对接定位结合位点，最后经100 ns分子动力学（MD）模拟评估复合物稳定性。

关键研究发现

1. EGCG抑制TDP-43 RRMs体外聚集
   ThT实验显示，30 μM EGCG可使聚集成核期从10小时显著延长，且终点荧光强度降低60%。显微镜观察证实EGCG处理组淀粉样聚集体数量减少，表明其通过干扰早期寡聚化抑制纤维形成。

2. EGCG与RRMs的直接相互作用
   STD-NMR检测到EGCG芳香环质子信号，trNOE谱显示结合态特征峰，证实两者存在弱结合（K_d~μM级）。

3. RNA-free RRMs的结构特征
   RoseTTAFold模型显示，无RNA时RRM1-RRM2呈开放构象，14氨基酸连接区具有高柔性。温度系数分析（dδ_HN/dT < -5 ppb/K）验证该模型与溶液状态一致。

4. 结合位点与作用机制
   CSP分析鉴定出RRM1（L111/D174/D185）和RRM2（D247/K263）关键结合残基。MD模拟揭示EGCG通过氢键（RRM1占据率78.59%）和π-π堆积（F147/F231）双重作用稳定RRMs，其中RRM1结合更稳固。

科学意义与展望
该研究首次阐明EGCG通过"双位点结合"模式（1:2化学计量）调控TDP-43 RRMs的构象动力学，提出"结构域特异性稳定"的新干预策略。值得注意的是，EGCG在还原剂（DTT）存在下才能维持活性，这解释了既往研究中化合物不稳定的矛盾结果。尽管EGCG对RRMs的亲和力较弱（毫摩尔级），但其多靶点特性（可同时作用于无序C端和结构化RRMs）为开发ALS/FTD的鸡尾酒疗法提供思路。未来需优化EGCG衍生物以提高血脑屏障穿透性和靶向性，并探索其与RNA竞争的生理相关性。

这项发表于《Scientific Reports》的工作将计算生物学（RoseTTAFold）、生物物理（NMR）和细胞病理学技术有机整合，为理解TDP-43相分离与聚集的分子开关提供了关键实验证据，也为天然产物在神经保护中的应用树立了机制研究的范式。