對于蛋白質(zhì)聚集的研究

　　蛋白質(zhì)聚集體的積累是許多神經(jīng)退休性疾病的共同病理特征，并且與老化也密切相關(guān)。然而我們還不完全了解聚集體是怎樣形成和如何清除的；以及在它們的清除中，分子伴侶、蛋白酶和其它調(diào)控因子的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是怎樣形成的。

　　很多研究運用有力的干擾，比如熱休克或蛋白酶抑制產(chǎn)生聚集體。然而這些壓力是非常強的而且是非特異性的，會引起全局細胞應(yīng)激反應(yīng)和無關(guān)蛋白聚集。另外有人運用對polyQ融合突變的亨廷頓蛋白的遺傳干擾進行聚集體研究。盡管有較高的特異性，但這些系統(tǒng)顯示對于聚集開始的時間和聚集形成的程度控制性很差。

　　快速產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集的新方法

　　在5月27日的NatureCommunication上，來自斯坦福的科研人員報告了用一種可控的化學(xué)熒光蛋白在活細胞里以秒計快速產(chǎn)生小的聚集，此外監(jiān)控聚集體個體進入較大一些的結(jié)構(gòu)時的運動和聚結(jié)。這個方法可以應(yīng)用到不同的實驗體系，包括活的動物，并被證明對理解細胞反應(yīng)及疾病相關(guān)的蛋白聚集是有價值的。

　　在這項研究中，他們描述了一種新型的小分子依賴的基因工程蛋白，可以用于在細胞中快速產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集，且對時空高度可控。能夠調(diào)節(jié)聚集形成的能力會促進我們對細胞中蛋白質(zhì)聚集如何影響蛋白質(zhì)代謝的理解。

　　不穩(wěn)定域的技術(shù)的運用

　　為了開發(fā)一種在細胞中產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集的條件性系統(tǒng)，這篇文章的研究人員運用了他們之前開發(fā)出的名叫不穩(wěn)定域的技術(shù)。該技術(shù)首次被開發(fā)是運用和基因編碼的不穩(wěn)定域結(jié)合的細胞滲透性配體，作為一種調(diào)節(jié)任何目標(biāo)蛋白的代謝穩(wěn)定性的方法。研究發(fā)現(xiàn)這些不穩(wěn)定域賦予任何融合的蛋白以不穩(wěn)定性，并引起蛋白酶介導(dǎo)的整個融合蛋白的降解。高親和性的配體和這些不穩(wěn)定域的融合蛋白結(jié)合，并以劑量依賴的方式穩(wěn)定這些不穩(wěn)定域融合蛋白。之前的生物物理研究表明不穩(wěn)定域的折疊狀態(tài)可以由配體的存在和不存在進行可逆性的調(diào)節(jié)。研究人員利用這些特性，構(gòu)建了熒光標(biāo)記的不穩(wěn)定域融合蛋白，以此開發(fā)蛋白質(zhì)聚集和對細胞作用機制的新工具。

　　新方法的優(yōu)點

　　和以前的方法比，這個新的策略具有更少的脫靶效應(yīng)，可以精確的調(diào)節(jié)時間和空間，對細胞的毒性低。小的蛋白聚集體立即誘導(dǎo)之后的穩(wěn)定配體。因此，這個系統(tǒng)能夠描述細胞對蛋白質(zhì)聚集的反應(yīng)機制的細節(jié)。

　　此外他們表明了這個新方法可以運用到線蟲等生物。聚集體的形成甚至可以被限制到特定的細胞器，比如核。雖然需要進一步調(diào)查，在核中的蛋白聚集行為似乎和其它細胞內(nèi)聚集不同。這也許反映了不同的蛋白質(zhì)質(zhì)量控制監(jiān)督機制間的不同。這個系統(tǒng)對于調(diào)查核蛋白的質(zhì)量控制非常有用，因為核蛋白的錯誤折疊和聚集與神經(jīng)退行性疾病的病理密切相關(guān)。鑒于這種方法固有的可控程度很高，它在鑒定調(diào)解蛋白質(zhì)聚集產(chǎn)生的可能藥劑方面會有用處。