发现什么使细胞器连接可以帮助解释神经退行性疾病

原创 维港健康_编辑方  2017-09-26 10:33  阅读 1,150 次
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发现什么使细胞器连接可以帮助解释神经退行性疾病,每个细胞内部都是复杂的细胞器基础设施,执行不同的功能。细胞器必须交换信号和材料,使电池正常工作。新技术允许研究人员看到并了解连接这些细胞器的网络,从而使它们能够构建单元格内存在的贸易路线的地图。在“生物化学杂志 ”9月29日刊上发表的一项研究报告说,使用一种新出现的方法来鉴定允许两个细胞器(线粒体和内质网)相互附着的蛋白质。

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布赖恩女子医院和哈佛医学院的教授杰弗里·金(Jeffrey Golden)说:“想像一个地点的渡轮对接,卸载和装载乘客和汽车,然后去另一个地点做同样的事情。”谁监督工作。“他们能够对货物进行码头,装载和卸载的要求,需要有特定宽度和高度的导轨或坡道连接船只和陆地,或者不能自由装载和卸载。”

内质网(ER)和线粒体之间的接触点是能够进行这些接触的“斜坡”和“引导”。它们允许重要的活动,如信号传导,钙和脂质的交换,以及线粒体生理学的控制。ER和线粒体之间的连接异常已经涉及到几种神经变性疾病,包括阿尔茨海默氏症,帕金森病和亨廷顿舞蹈病。连接和桥接ER和线粒体的蛋白质在酵母中得到了很好的研究,但是在多细胞生物体(如哺乳动物)中这些细胞器之间的联系更复杂,更少了解。

Golden的合作者Ginam Cho和研究员Il-Taeg Cho有一个想法,使用最近开发的用于显示蛋白质之间的接触的方法来搜索对ER-线粒体接触重要的蛋白质。该方法利用称为抗坏血酸过氧化物酶或APEX的酶,其可将生物素通常称为维生素B7附着于附近的蛋白质。该小组将细胞产生线粒体,其中APEX与其外膜连接,然后将生物素加入到APEX细胞中以用于标记附近的蛋白质。

然后,小组分离出含有ER的细胞部分,纯化出具有生物素的蛋白质,并使用质谱法鉴定出ER中发现的蛋白质。由于APEX附着于线粒体,只有靠近线粒体的蛋白质才能附着生物素。因此,生物素作为一种护照印章,表明哪些蛋白质已经参与ER线粒体接触。

“以前只可以一次查看一个分子来评估它与什么相互作用,”Golden说。“我们使用的方法更快,允许对整个系统进行不偏不倚的查看,并且在该细胞器的界面上发生了什么。”

使用这种筛选方法,研究人员归因于称为RTN1a的ER蛋白,其先前已知会有助于ER的形状。在随访实验中,他们证实这种蛋白质也帮助线粒体附着于ER。

这项研究提出了RTN1a的缺陷可能有助于神经退行性疾病患者经历的问题,但研究人员直到进行包括神经细胞在内的类似研究的其他实验时才会确定。

黄金推测,不同细胞类型对ER线粒体接触重要的蛋白质可能不同。

“肝脏是否使用相同的蛋白质来控制这些神经细胞的相互作用?一种蛋白质对于钙交换和对脂质交换而言更重要的一组蛋白质更重要吗?金问。“我认为有很多细胞生物学,我们只是不知道,可以回答[使用这种方法]。

该团队正在使用APEX-质谱法来比较正常和源自神经细胞之间的ER线粒体接触的蛋白质。

“有很多有趣的事情我们可以做,”Il-Taeg Cho说。

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