阿爾茨海默癥與蛋白修飾
阿爾茨海默癥(Alzheimer's disease,簡稱AD)俗稱老年癡呆癥,是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,引發(fā)患者的認(rèn)知障礙和記憶能力損害,導(dǎo)致患者日益惡化的生活能力減退和死亡。已故的美國前總統(tǒng)里根,英國的前首相撒切爾夫人等名人均受此病困擾和折磨。
AD的主要病理特征為腦內(nèi)分布有大量的β-淀粉樣蛋白(β-amyloid, Aβ)沉積形成的老年斑(senile plaque, SP)、神經(jīng)元內(nèi)高度磷酸化tau蛋白聚集形成的神經(jīng)原纖維纏結(jié)(neurofibrillary tangle)、神經(jīng)元營養(yǎng)障礙、神經(jīng)元的大量丟失、突觸的損害和丟失。Tau蛋白的異常磷酸化與Tau蛋白的聚集及AD的進(jìn)程相關(guān)。越來越多的證據(jù)表明,Tau蛋白的異常聚集與Tau蛋白的翻譯后修飾有一定的關(guān)系,如糖基化、乙?;⒎核鼗?SUMO化、肽脯氨酸異構(gòu)化等。
蛋白質(zhì)的翻譯后修飾包括磷酸化、乙?;?、甲基化、泛素化和SUMO化等,它們可以通過調(diào)節(jié)底物蛋白的活性、亞細(xì)胞器定位、穩(wěn)定性或者與其它蛋白質(zhì)的相互作用而達(dá)到調(diào)節(jié)蛋白功能的作用。很多神經(jīng)退行性疾病相關(guān)蛋白如huntingtin、ataxin-1、α-synuclein、DJ-1和tau等由于SUMO化修飾而對蛋白功能以及疾病發(fā)病過程產(chǎn)生影響。因此,蛋白質(zhì)的翻譯后修飾作用與神經(jīng)退行性疾病之間存在著很大的聯(lián)系。
阿爾茨海默氏病(AD)的相關(guān)蛋白tau是能被SUMO1修飾的,被SUMO2/3修飾的程度較SUMO1弱,而且tau的SUMO化位點(diǎn)K340是在其微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域。Tau不僅能被SUMO修飾也可以被泛素化,兩者之間存在著競爭性,從而調(diào)節(jié)tau的穩(wěn)定性。隨著更多SUMO的底物被發(fā)現(xiàn),以及SUMO化機(jī)制和功能更深刻的研究,我們將會更好的理解SUMO化修飾在神經(jīng)退行性疾病中的作用。

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