研究揭示了细胞如何清除组织中折叠错误的蛋白质

日本的研究人员已经确定了一种新的质量控制系统，该系统可以使细胞从周围环境中清除受损的和潜在有毒的蛋白质。这项研究将于2月18日发表在《细胞生物学杂志》上，该研究发现Clusterin蛋白和硫酸乙酰肝素蛋白聚糖结合在一起，将错误折叠的蛋白带入细胞进行降解。这些发现可能会导致新的神经退行性疾病治疗靶标，包括阿尔茨海默氏病。

据信许多疾病是由错误折叠的蛋白质逐渐积累引起的，这些错误折叠的蛋白质会聚集在一起并损坏体内的神经元和其他细胞。为了帮助防止这种损害，细胞已经开发了许多质量控制系统，可以识别细胞内错误折叠的蛋白质，然后将它们折叠回正确的形状，或者在它们开始聚集之前降解它们。

但是，大约11%的人类蛋白质存在于细胞外部，在那里它们承受的压力甚至更大，可能导致它们错误折叠。此外，阿尔茨海默氏病是痴呆症最普遍的病因，全世界4750万人受其影响，其特征是淀粉样β蛋白在细胞外空间聚集。尽管如此，对如何降解异常的细胞外蛋白仍然知之甚少。”

日本千叶大学生物系助理教授板仓英介(Eisuke Itakura)

一种叫做Clusterin的蛋白质可以与错误折叠的细胞外蛋白质结合并阻止其聚集。在这项新研究中，Itakura及其同事发现，簇蛋白可以将错误折叠的蛋白质护送到细胞中，然后将其输送到细胞的垃圾处理单元(溶酶体)中，在那里它们可以被降解。研究人员还发现，与错误折叠的蛋白质结合后，Clusterin通过与几乎所有人类细胞表面上存在的称为硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的蛋白质结合而进入细胞。

Itakura及其同事发现，簇蛋白和硫酸乙酰肝素蛋白聚糖可以使许多不同的细胞类型内在化并降解各种各样的错误折叠的细胞外蛋白。Itakura说：“因此，我们认为该途径是一种一般的细胞外蛋白质质量控​​制系统，负责清除多种组织和体液中错误折叠的蛋白质。”

有趣的是，研究人员还发现Clusterin和硫酸乙酰肝素蛋白聚糖可以将β淀粉样蛋白导入细胞进行降解。编码Clusterin的基因中的突变与患阿尔茨海默氏病的风险增加有关，并且在大鼠中的实验表明，将Clusterin注入大脑可以预防β淀粉样蛋白引起的神经变性。Itakura说：“因此，我们的结果为可能治疗或预防与异常细胞外蛋白有关的疾病(如阿尔茨海默氏病)提供了新途径。”

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