Science：本不應出現的蛋白挑戰翻譯法則
日期：2013-02-16 10:25:23
在額顳癡呆FTD（也稱額顳葉變性FTLD）和肌萎縮側索硬化ALS等遺傳性神經退行性疾病中，細胞內有一種神秘蛋白在累積。這些本不應被翻譯出來的蛋白很可能就使疾病中的罪魁禍首。現在，研究人員揭開了上述蛋白的神秘面紗，有望使它們成為治療的新靶標。
FTD 和ALS屬于同一類神經退行性疾病，二者之間有許多重疊的癥狀，例如患者往往會發生癡呆、人格改變、語言能力和運動能力異常等等。患者往往在65歲前發病，不過至今人們還并不清楚其中的病因。科學家們發現，上述疾病有30%的病例都與遺傳學因素有關。約10%的歐洲患者都具有同樣的遺傳學特征，在攜帶遺傳密碼的DNA中，存在數百個拷貝的特定短序列重復。此外患者腦病還有一種神秘蛋白在累積。現在，分子生物學家Dieter Edbauer and Christian Haass等研究人員發現，上述兩個現象是直接關聯的，他們將文章發表在最新一期的Science雜志上。
“我們發現，許多患者所共有的遺傳學特性與神秘蛋白有關。這樣的遺傳學特征是指，在C9orf72基因的特定位點，有數百GGGGCC序列重復，而這樣的拷貝在健康人中還不到20，” Edbauer教授解釋道。“這些重復序列所在的區域本不應被翻譯出來，可令人驚奇的是，體內的確合成了相應蛋白。”
本應沉默的DNADNA是蛋白質合成的藍圖，其編碼框一般都由標志性的啟動信號，但上述重復區域并沒有這樣的信號。因此，這段含有大量重復的DNA本不應被翻譯為蛋白。顯然，這些特殊蛋白合成的起始機制并不符合我們的教科書。
研究人員在體外培養的細胞中證實，在沒有通常起始信號的情況下，GGGGCC的長重復序列的確可以啟動蛋白合成。同時，他們還在患者腦部累積的典型顆粒中鑒定到了相應的蛋白。研究人員對這些蛋白進行了分析，發現它們是由大量相同元件組成的二肽-重復蛋白。
“這是非常奇特的蛋白，一般不會出現在生物體內，” Edbauer強調。“就我們所知，它們完全無用而且幾乎是不溶的。這些蛋白易于在細胞中累積，很可能對神經細胞造成損害。雖然我們還沒有正式證明其毒性，但相關證據已經很充分了。”這些蛋白的特殊性，使它們可以成為有趣的治療新靶標。“由于這些蛋白的合成機制如此特殊，我們可以想辦法抑制其合成而不干擾其他蛋白的形成。也可以嘗試阻斷其累積和加速它們的分解。” 科學家們已經就此申請了專利，正在努力開發治療相應災難性疾病的新方法。
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