人類的神經系統變性疾病，至少有九個可能的分子起源

從北卡羅萊納大學教堂山分校醫學院的新研究可能至少有九個人類的神經系統變性疾病的分子起源。

目前在PLoS計算生物學 ，一個開放獲取期刊科學公共圖書館（公共科學圖書館） ，夥伴關係與國際計算生物學學會公佈的調查結果。

這些神經退行性疾​​病，包括亨廷頓氏病，共用一個神經細胞內蛋白質的異常存款。這種蛋白是一種在細胞的細胞核要求的氨基酸谷氨酰胺，蛋白質結構的構建塊的多個副本中的遺傳口吃結果沉積。這些疾病統稱為多聚谷氨酰胺疾病。隨著亨廷頓的，這些疾病包括spinobulbar肌肉萎縮症，脊髓小腦共濟失調 1型，2，3，6，7和17;和dentatorubral pallidoluysian萎縮，或山楂河綜合症。

山楂河綜合徵是一種遺傳性腦部疾病，於 1998年首次確定了五個家庭的幾代祖先出生在山楂河，數控障礙在青春期開始（15歲和30歲之間），是進步和廣泛的腦功能損害的特點，領導協調，癲癇發作，妄想狂，癡呆和死亡在15至20年的損失。

科學家們不確定的，如果蛋白沉積，導致神經細胞的惡化和死亡。然而，研究表明，在一定的閾值以上的蛋白質的谷氨酰胺重複數越大，早期發病的疾病和更嚴重的症狀。這一結果表明，異常長的谷氨酰胺大片渲染的宿主蛋白對神經細胞有毒性。

，生物化學和生物物理學助理教授在UNC，博士說：“尼古拉五Dokholyan：”絕對是一個關鍵球員在疾病的病因多聚谷氨酰胺擴展大於 35至40個重複，也許，細胞死亡。

在他們的新研究，Dokholyan和UNC的合著者要求，以確定為什麼聚谷氨酰胺擴展長度和神經細胞的死亡，或疾病之間存在相關性。他們推測，擴大 glutamines內的蛋白質，其正常結構和功能的競爭中形成的替代結構的結果。

“Dokholyan說，”因此，蛋白質不能正常工作，可能的話，聚集。換句話說，一個長序列的glutamines異常可能會採取“折疊”或捲取其功能的立體形狀，防止宿主蛋白的形狀。所有蛋白質分子是簡單的分枝鏈氨基酸正確折疊成一個複雜的形狀，使這些分子執行其生物學功能。

研究人員使用計算機模擬，模仿多聚行為。聯合國軍司令部的研究表明，谷氨酰胺重複數超過某一臨界值時，glutamines往往需要在一個特定的形狀中的蛋白質稱為一個測試螺旋。此外，越拉越長的趨勢，形成谷氨酰胺道長度的測試螺旋增加。

“在我們的模擬，時長 25 glutamines，沒有試用版的螺旋形式。45，大部分顯示公測螺旋形成，”Dokholyan說。 “，看來，37 glutamines標誌著一個過渡，因為只有少數公測螺旋形成。”

Dokholyan說，他的團隊的目標之一是要找到一種方法來抑制蛋白質聚集體的形成。

“如果我們理解的機制和結構，它可能會成為可能開發方法，包括新的小分子藥物，會干擾聚集的過程中。

“我們在一般哲學已經有很多疾病有潛在的分子病因。在個體水平，如果出現錯誤，它也出錯，在分子水平上，我們嘗試了解動態和結構的變化，在這些分子發生希望發現其毒性的細胞。“

合作與 Dokholyan作者薩加爾 D.哈雷研究生，博士後研究員丁峰和肯尼思N.關梅西亞，在特拉華州州立大學本科學生在物理和前期工程。

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