拉斯维加斯著名贝拉吉奥喷泉旁发生枪击事件,2人死亡

  拉斯维加斯著名的贝拉吉奥喷泉附近发生枪击事件,两人死亡 根据警方的消息,一名与拉斯维加斯著名贝拉吉奥喷泉附近发生的致命枪击事件有关的嫌疑人已被逮捕。   41岁的曼努埃尔·鲁伊斯于6月9日自首,因涉嫌在著名喷泉前向两名受害者开枪而被拘留,拉斯维加斯大都会警察局(LVMPD)表示。…
健康研究人员揭示了针对退行性疾病的革命性治疗方法

研究人员揭示了针对退行性疾病的革命性治疗方法

蛋白质在生命中扮演着至关重要的角色,作为构建、信号传递、处理、运输和催化生物体内部各种功能的基本组成部分。蛋白质的结构对其功能至关重要,当蛋白质变形时,它们无法履行职责,甚至可能扰乱细胞的正常功能。这导致了一系列退行性疾病,如阿尔茨海默症、帕金森病和色素性视网膜炎,目前尚无治愈的方法。蛋白质对于执行身体功能至关重要,但当它们折叠错误时,可能导致毒素的积累,并引发阿尔茨海默病和帕金森病等退行性疾病。加州大学圣巴巴拉分校的一项研究发现,特定的离子转运蛋白与细胞处理错误折叠蛋白的能力之间存在联系。这可能为目前无法治愈的疾病,如色素性视网膜炎,开辟新的治疗途径。研究成果发表在《D》杂志上。最新发表在《发育细胞》上的研究发现了治疗诸如神经退行性疾病等虚弱状态的潜在靶点。这项研究在果蝇卵巢上进行,发现了一种预防神经退行性变的方法,并相信它可能在治疗人类疾病中具有应用前景。资深作者、分子、细胞和发育生物学系的杜根教授德尼斯·蒙特尔表示,她的实验室已经研究果蝇卵巢中的细胞运动35年,并认为这为理解细胞的移动性提供了一个很好的模型。研究显示,这个特定基因ZIP7在胚胎发育、伤口愈合和肿瘤转移等各种细胞过程中扮演着关键角色。这使得理解其行为成为科学家的首要任务。该研究的重点是ZIP7基因,该基因产生同名蛋白。蒙特尔的团队之前的研究确定了这个基因中影响细胞移动性的突变,令他们产生了兴趣。ZIP7蛋白负责在细胞内运输锌离子。这些离子在细胞质中稀少,但在蛋白质中丰富,在结构和功能中发挥作用,催化化学反应。蒙特尔指出,ZIP7存在于植物、酵母、果蝇和人类中,表明其在很长一段时间内的基本重要性。

ZIP7是内质网中唯一的锌转运蛋白,内质网是负责生成用于细胞外膜或分泌的蛋白质的细胞结构。在这里,约三分之一的蛋白质被合成。

在这项研究中,ZIP7是主要关注点,而主题围绕错误折叠蛋白及其处置。蛋白质的功能依赖于其结构。仅仅拥有正确的成分是不够的,蛋白质还需要以正确的方式折叠才能正常工作。当蛋白质错误折叠时,可能导致各种疾病和障碍。

即使在健康的细胞中,蛋白质有时也可能错误折叠。幸运的是,细胞有一套系统来解决这个问题。如果错误折叠很轻微,细胞可以尝试重新折叠蛋白。如果不是,细胞将用一种叫做泛素的小蛋白标记错误折叠的分子,并将其从内质网(ER)中移除以进行回收。

在细胞质中,有蛋白酶体,作为细胞的“垃圾处理器”。它们本质上是分解错误折叠的蛋白质。“蛋白质被分解成可以回收的小片段,”蒙特尔解释道。“然而,如果细胞的废物处理系统不堪重负,比如过多的土豆皮,可能导致内质网压力。”这种压力促使反应,减缓蛋白质的生产,并增加蛋白酶体的数量,以清理废物的积累。如果这些措施无效,细胞将经历程序性死亡。

此外,作为共同首席作者的研究者和蒙特尔的前博士生的肖然·郭观察到,ZIP7的缺失导致果蝇卵巢中的内质网压力。她随后进行了研究以确定这种压力的影响。细胞移动性下降的原因是由于错误折叠蛋白引起的内质网压力。当使用另一种错误折叠蛋白来诱导内质网压力时,也导致了细胞迁移受损。

郭发现,当在这些细胞中过表达ZIP7时,错误折叠蛋白的积累消失,内质网压力得到缓解,细胞恢复了流动性。郭对结果感到惊讶,并质疑是否一切都做对了。她还注意到,仅仅ZIP7似乎在缓解内质网压力方面具有高度有效性。

此外,使用的错误折叠蛋白视紫红质在其结构中不含锌。这让郭怀疑ZIP7在缓解内质网压力方面发挥了作用。显然,ZIP7在降解过程中发挥着作用。共同首席作者和博士生莫根·穆奇进行了实验,使用一种药物抑制蛋白酶体分解错误折叠的视紫红质。结果显示,该操作抵消了ZIP7的积极效果,得出结论:ZIP7在错误折叠蛋白的蛋白酶体降解之前发挥作用。

作者们进行了实验,使用四个改造的ZIP7基因,其中两个干扰了蛋白质的锌载运能力,而另外两个则没有。他们发现,锌的运输在减少内质网压力方面至关重要。

在这一发现中,新的角色随之出现。文章讨论了酶Rpn11在蛋白酶体中的作用及其与错误折叠蛋白的关系。它解释了Rpn11如何负责去除错误折叠蛋白上的泛素标签,使其能够进入蛋白酶体进行降解。文章还提到锌对于Rpn11执行其功能的重要性。

研究人员穆奇对发现增加ZIP7表达能够防止泛素标记蛋白质的积累感到惊讶和兴奋。这一发现出乎意料,突显了ZIP7在这一过程中的关键作用。利用锌激活Rpn11,能够帮助其去除错误蛋白的标签,帮助它们适应进入破坏结构。抑制Rpn11酶支持了这一观点。

“发现某些新事物的感觉,某些之前未被发现的事物,是科学家最好的感觉。”穆奇说道。

可能的治疗

研究结果表明,增加ZIP7的表达可能作为多种疾病的潜在治疗。例如,错误折叠的视紫红质导致了色素性视网膜炎,这是一种目前尚无治愈的遗传性视力丧失疾病。研究人员创建了一种携带突变的果蝇品系,该突变导致类似色素性视网膜炎的疾病。然后,他们在这些果蝇中增加了ZIP7基因的表达,以研究其效果。蒙特尔表示,结果显示,ZIP7的过表达可以阻止这些果蝇的视网膜退化和失明。通常,所有携带突变视紫红质基因的果蝇都会发展为色素性视网膜炎,但在引入ZIP7过活跃后,65%的果蝇的眼睛对光的反应正常。蒙特尔的实验室现在正与加州大学圣巴巴拉分校的丹尼斯·克莱格教授合作,进一步探讨ZIP7在类似于果蝇细胞的人的视网膜类器官中的影响。色素性视网膜炎的病因正在进行调查,该项目最初由国家医学科学研究所资助,现在将获得来自抗盲基金会为期三年的90万美元资助。这项资金将使研究人员能够测试ZIP7基因疗法是否能够防止色素性视网膜炎患者的失明。

此外,随着我们年龄的增长,蛋白酶体能力的下降会导致许多衰老的常见迹象,并增加与年龄相关的退行性疾病的可能性。针对ZIP7的治疗可能会减缓这些疾病的发展或进程。此外,针对ZIP7的相关研究也在延长果蝇的寿命方面产生了有希望的结果。

“这是由好奇心驱动的研究的绝佳例子,”蒙特尔说道。“你研究某件事情仅仅是因为它有趣,当你追踪数据时,最终发现一些你从未计划研究的东西,甚至可能是多种疾病的疗法。”