蛋白质碎纸机调节大脑中的脂肪代谢
一种出现在脑细胞细胞膜上的蛋白质碎纸机显然也间接地调节了脂肪代谢。波恩大学最近的一项研究表明了这一点。这种被称为伽马分泌酶的碎纸机被认为是治疗癌症和老年痴呆症药物的可能目标。然而,研究结果表明,这些制剂可能会产生长期影响,需要密切关注。该研究现已发表在该杂志上生命科学联盟。
身体中的每个细胞都被称为脂肪膜包围血浆膜。它还含有许多蛋白质,这些蛋白质跨越外部到内部,并充当电池的传感器:当它们在外面遇到某些分子时,它们在膜内部产生信号,从而调节细胞内的某些反应。其他膜蛋白能够将某些物质输送到细胞中。
γ-分泌酶在膜锚定信号蛋白的释放中起着重要作用。但它也是一种丢弃的“清洁专家”膜蛋白:它分解细胞膜内的蛋白质以便进一步处理。有了这种功能,分泌酶在近二十年来一直是阿尔茨海默氏症研究的重点脑细胞包含A.蛋白质在他们的膜中被称为app。什么时候伽玛分泌酶分解应用程序,其中一个片段被释放到脑液中:所谓的Abeta肽。该肽是在阿尔茨海默氏症患者的受损脑区中发现的斑块的主要组成部分。因此,“最初”希望γ-分泌酶的抑制可以减缓阿尔茨海默病,“霍恩沃尔特博士教授解释道。“不幸的是,到目前为止,这并没有被证明是成功的。”
浪费在膜中
现在已知伽马分泌酶在细胞功能中发挥重要作用。如果失败,细胞膜就会逐渐被废物填满。例如,这可能会损害某些分子进入细胞的有效吸收。目前的研究显示了这种失败的严重后果。APP在这里也起着关键作用:“当我们在细胞培养中抑制γ分泌酶时,APP会在细胞膜上积累,”Walter的同事Esteban Gutierrez博士解释说。“这反过来又阻碍了从环境中吸收所谓的脂蛋白。”
这种机制会触发致命进程。脂蛋白是蛋白质和类脂肪分子(脂类)的颗粒。如果进入细胞的脂肪太少,细胞就怀疑是脂肪缺乏。为了解决这个问题,细胞增加了自己的脂质合成。古铁雷斯说:“我们已经证明,这种抑制会导致一种名为LXR的脂质合成中枢调节因子的强烈激活。”脂质部分地运输出细胞;然而,由于脂蛋白摄取紊乱,细胞并没有收到这一措施成功的反馈,并继续产生更多的脂质。这意味着随着时间的推移,大量的脂肪滴会在细胞内堆积。过量会导致细胞内部的脂肪堆积,从而破坏重要的细胞功能。
沃尔特教授解释说:“其他研究已经表明,大脑中脂质代谢的中断也会导致阿尔茨海默氏症的发展。”“我们的研究指出了这种情况可能发生的机制。”因此,抑制γ分泌酶可能会产生与预期相反的效果。
抑制分泌酶阻碍了癌细胞的分裂
然而,它在另一个背景下更有希望——对抗癌症。细胞膜含有刺激细胞分裂的蛋白质。如果伽玛分泌酶在肿瘤细胞中是灭活的,这些蛋白质不再从膜,因此,癌细胞不能再尽快复制。“在这种情况下,治疗也会导致副作用,”沃尔特强调。“只要它们主要被限制在癌症中细胞,这可能不是一个主要问题;然而,人们应该留意他们。“
该出版物也是大学内成功合作的表达:与Jochen Walter教授,DieterLütjohann和Christoph Thiele,神经科学家,药剂学家和Bonn大学数学和自然科学系的生物化学家的实验室在此项目中携手合作。
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