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    美國(guó)科研人員發(fā)現(xiàn):帕金森氏癥與錳中毒有關(guān)
2009年02月16日 11:32 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 發(fā)表評(píng)論  【字體:↑大 ↓小

  美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授奧龍•基特勒博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組近日發(fā)現(xiàn),帕金森氏癥在遺傳與環(huán)境起因之間存在某種聯(lián)系。他們找到了兩種帕金森氏癥基因(α-突觸核蛋白與PARK9)之間的遺傳相互作用,并確定PARK9蛋白可保護(hù)細(xì)胞免于錳中毒。

  錳中毒是一種與帕金森氏癥相類似的綜合征的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子,盛行于采礦、焊接及鋼鐵制造等行業(yè)。暴露于高濃度的錳金屬環(huán)境中,會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,引發(fā)類似于帕金森氏癥的運(yùn)動(dòng)及癡呆癥狀。

  在帕金森氏癥患者身上,通?砂l(fā)現(xiàn)α-突觸核蛋白在大腦中錯(cuò)誤折疊,形成團(tuán)塊;乩沼醚芯考膊〉鞍椎哪P拖到y(tǒng)———酵母細(xì)胞,也會(huì)形成團(tuán)塊并在該蛋白高水平表達(dá)時(shí)死亡。

  基特勒等人早已開(kāi)始尋找能防止因α-突觸核蛋白在酵母中錯(cuò)誤折疊而造成細(xì)胞死亡的基因,最終找到了幾個(gè)基因。動(dòng)物試驗(yàn)表明,其中一些(包括一種先前并未被特征化的酵母基因YOR291W)可保護(hù)神經(jīng)元免受α-突觸核蛋白毒性作用的侵?jǐn)_。

  與此同時(shí),歐洲研究人員發(fā)表報(bào)告指出,一種提前發(fā)作的帕金森氏癥類型正是因PARK9基因突變所致;乩战(jīng)過(guò)對(duì)酵母進(jìn)行篩選,證實(shí)酵母中的YOR291W基因與人類PARK9基因最為接近,它是一種可解除α-突觸核蛋白毒性作用的基因。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明,帕金森氏癥基因能以先前意想不到的方式進(jìn)行互動(dòng)。

  由于YOR291W基因與PARK9基因的類似性,基特勒等人將其重新命名為YPK9。美國(guó)普渡大學(xué)與阿拉巴馬大學(xué)的研究人員與基特勒等人合作,證實(shí)了PARK9基因也能保護(hù)神經(jīng)元免于α-突觸核蛋白的毒害。

  之后,基特勒研究小組開(kāi)始研究YPK9的功能。他們發(fā)現(xiàn),YPK9對(duì)一種金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行編碼,其序列與已知的、能運(yùn)送金屬的其他蛋白相類似。研究人員將酵母的YPK9基因刪除,將其暴露在各種不同的過(guò)量金屬中,如鋅、銅、錳、鐵等,最后發(fā)現(xiàn),在所有被測(cè)試金屬中,只有當(dāng)錳存在時(shí),具有YPK9缺陷的酵母才生長(zhǎng)得不太好,它們對(duì)錳過(guò)敏。

  研究人員還發(fā)現(xiàn),由YPK9制造的蛋白被局限在酵母細(xì)胞的液泡膜中,液泡是細(xì)胞的內(nèi)部組成部分,可將有毒物質(zhì)進(jìn)行隔離以進(jìn)一步處理。據(jù)此,研究人員提出假設(shè):液泡就是細(xì)胞中的一個(gè)捕捉毒素的袋子,以吸收錳并將其隔離以解毒,使其遠(yuǎn)離其他的細(xì)胞器。PARK9一旦發(fā)生突變,將導(dǎo)致酵母或人類身上的液泡解毒過(guò)程出現(xiàn)功能障礙。

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