央廣網(wǎng)上海9月5日消息（記者傅聞捷）近日,，復旦大學生命科學學院魯伯塤課題組利用點擊化學與均相時間分辨熒光手段,，建立了同一種疾病蛋白的不同構(gòu)象與其降解速率的聯(lián)系，從全新角度揭示了神經(jīng)退行性疾病的可能機制,。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然·化學生物學》（Nature Chemical Biology）,。

大多數(shù)神經(jīng)退行性疾病可能主要由特定致病蛋白質(zhì)的“錯誤折疊”引起。蛋白質(zhì)“正常折疊”出的三維結(jié)構(gòu)由該蛋白質(zhì)的氨基酸序列所決定,，這被稱為Anfinsen法則（Anfinsen’s Dogma）,，并獲得1972年的諾貝爾獎。而該法則也是結(jié)構(gòu)生物學的根本基礎(chǔ),。神經(jīng)退行性疾病的致病蛋白則往往會被“錯誤折疊”,，形成寡聚體和不可溶性多聚體，并產(chǎn)生神經(jīng)毒性,，最終導致疾病,。

然而，除了形成聚集體,，疾病蛋白的可溶性單體是否也會違背Anfinsen法則,，通過“錯誤折疊”產(chǎn)生多種不同的構(gòu)象（多態(tài)性），進而產(chǎn)生不同的毒性并導致疾病發(fā)生,，卻未見報道,，而這是關(guān)于疾病致病機制的根本性問題。

目前結(jié)構(gòu)生物學的手段無法在細胞非變性條件下解析特定靶蛋白的精細結(jié)構(gòu),，而體外條件下則無法獲得蛋白折疊的各種構(gòu)象,，更加無法進一步解析各種構(gòu)象可能的功能（毒性）差異。蛋白構(gòu)象與蛋白毒性之間的關(guān)聯(lián)很復雜,，魯伯塤課題組巧妙地以蛋白降解速率為全新的切入點進行研究,。一方面,，蛋白的構(gòu)象很可能影響其降解速率，而同一細胞不同的降解速率則表征不同的蛋白構(gòu)象,。另一方面,，蛋白降解是蛋白功能的終極調(diào)控。Finkbeiner實驗室研究成果提示,，疾病蛋白降解速率與其神經(jīng)毒性呈非常顯著的負相關(guān),，也即降解越慢，毒性越大,。因此,，蛋白降解速率可能是蛋白構(gòu)象與毒性相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵。

魯伯塤課題組選擇了引起重要遺傳性神經(jīng)退行性疾病亨廷頓病的變異亨廷頓蛋白（mHTT）為研究對象探索這個問題,。亨廷頓病是四大神經(jīng)退行性疾病之一,，主要由疾病蛋白mHTT的神經(jīng)毒性導致。mHTT由于突變,，包含一段過長的多聚谷氨酰胺序列（polyQ）,，從而導致疾病。有趣的是,，有間接證據(jù)表明,，不同polyQ抗體識別的mHTT可能具有不同的毒性，但機制未知,。魯伯塤課題組建立了一種基于點擊化學和均相時間分辨熒光的蛋白降解速率測量方法CH-chase,，并成功利用該方法在病人的同一細胞樣品中檢測了不同polyQ抗體所識別的不同構(gòu)象的mHTT的可溶性單體的降解速率。研究發(fā)現(xiàn)polyQ抗體3B5H10所識別的mHTT構(gòu)象的降解速率明顯低于其他polyQ抗體所識別的構(gòu)象的降解速率,，從而直接證明了不同polyQ類型的存在,。進一步的機制研究發(fā)現(xiàn)病人細胞及大腦組織中，該構(gòu)象的賴氨酸63型泛素化幾乎缺失,，因此無法被選擇性自噬接頭蛋白p62識別,，從而無法被選擇性自噬降解，從而降解速率減緩,，導致較高毒性,。