——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
7月5日,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《The Journal of Biological Chemistry》發(fā)表了生化與細(xì)胞所胡紅雨課題組的研究論文 “Structural Transformation of the Amyloidogenic Core Region of TDP-43 Protein Initiates Its Aggregation and Cytoplasmic Inclusion”。該論文發(fā)現(xiàn)了TDP-43蛋白C-端區(qū)域的淀粉樣核心序列,闡明了該序列在TDP-43蛋白的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、淀粉樣積聚和包涵體形成過(guò)程中的重要作用。
肌萎縮側(cè)索硬化癥(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)和額顳葉變性(Frontotemporal Lobar Degeneration,F(xiàn)TLD) 是兩類(lèi)臨床表征相似的神經(jīng)退行性疾病,主要病理特征是神經(jīng)元的退化,而且在這些神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到大量包涵體的存在。胡紅雨課題組先期的研究工作闡明了TDP-43蛋白的35-KDa裂解片段TDP-35是其在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成包涵體的主要原因,并且包涵體的形成引起該蛋白質(zhì)參與RNA加工功能的改變 (Che-MX,et al. FASEB J,2011, 25: 2344)。
研究人員蔣蕾蕾和車(chē)美霞等利用生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)方法首先鑒定出TDP-43蛋白C-端區(qū)域的淀粉樣積聚核心序列。利用核磁共振法解析了該核心序列形成螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋的結(jié)構(gòu);用圓二色性譜研究發(fā)現(xiàn),隨著積聚過(guò)程的發(fā)生,該核心序列的結(jié)構(gòu)由α-螺旋轉(zhuǎn)變?yōu)棣?折疊。體外研究表明,野生型TDP-43容易積聚并形成沉淀,而突變或缺失此核心序列的TDP-43則不容易積聚和沉淀。類(lèi)似的,野生型TDP-43通過(guò)裂解成TDP-35片段,容易在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成包涵體,而核心序列突變或缺失的TDP-43在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成包涵體的能力大大降低。這些研究結(jié)果提示淀粉樣積聚核心序列是TDP-43蛋白在病理情況下形成積聚和包涵體的一個(gè)重要因素,加深了人們對(duì)于細(xì)胞內(nèi)包涵體形成和這兩類(lèi)神經(jīng)退行性疾病病理發(fā)生過(guò)程的認(rèn)識(shí)。
該項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家科技部、基金委、中國(guó)科學(xué)院的經(jīng)費(fèi)支持。