파킨슨 병 : 변형 된 단백질은 약물처럼 작동합니다
저널에 발표 된 새로운 연구 분자 신경 생물학는 뇌에서 도파민의 기능적 수준을 복원하기위한 유망한 새로운 전략을 제공합니다. 즉, 자연적으로 발생하는 단백질을 변화시켜 뇌 세포에 들어가 약물로 사용할 수 있도록합니다.
미국에서 약 1 백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 점차적으로 쇠약 해지는 신경 질환 인 파킨슨 병은 도파민을 생성하는 뉴런의 손실로 인해 발생합니다.
현재 연구자들은 기능을 대체하거나 복원하거나 움직임을 제어하는 데 중요한 신경 전달 물질 인 도파민 수치를 높이기위한 전략을 찾고 있습니다.
예를 들어 가장 최근에 연구자들은 뇌의 특정 수용체를 차단하는 약물을 제어하기 위해 빛을 사용했습니다. 이러한 수용체를 차단하면 도파민이 증가합니다.
다른 연구에서는 도파민을 생성하는 뉴런의 죽음을 막기 위해 비타민 B-3를 사용했거나 지속적이 아니라 짧은 순간에만 도파민을 증가 시키면 움직임을 제어하는 데 도움이 될 수 있다고 제안했습니다.
이제 새로운 연구는 또 다른 접근 방식을 취합니다. 파킨슨 병의 유망한 약물 표적으로 Nurr1이라는 단백질을 선별 한 이전 연구를 기반으로 한 국제 과학자 팀은 단백질이 뇌 세포에 들어갈 수 있도록 단백질을 변경했습니다.
이 형태에서 자연적으로 발생하는 단백질은 도파민 성 뉴런이 생존하는 데 도움이 될 수 있다고 과학자들은 독일의 Ruhr-Universität Bochum에있는 분자 신경 생화학 연구 그룹의 Dennis Paliga라는 논문에서 과학자들을 설명합니다.
Nurr1 단백질 수정
Paliga와 연구팀은 Nurr1이 흑질이라고하는 뇌 영역에서 도파민을 생성하는 뉴런의 발달과 유지에 중요한 역할을하는 전사 인자라고 설명합니다.
저자가 참조한 이전 연구에서는 파킨슨 병의 경우 Nurr1 단백질이 결핍되어 Nurr1 수치를 보충하는 것이 좋은 치료 전략이 될 수 있다는 믿음을 발견했습니다.
전사 인자는 핵에있는 DNA에 결합하여 어떤 유전자가 해독되어 단백질을 형성하는지 "결정"함으로써 세포가 발달하도록 돕습니다.
그러나 자연적인 형태로 Nurr1은 외부에서 세포로 들어갈 수 없습니다. 그래서 Paliga와 팀은 그렇게하도록 유도하는 "신호 부스트"를 제공 할 방법을 찾았습니다.
박테리아에서 생성 된 단백질 조각 부착 Bacillus anthracis Nurr1에 대한 연구는 연구자들이 찾고 있던 "부스트"임을 입증했습니다.
“우리가 사용한 박테리아 단백질 조각은 질병을 유발하지 않습니다.”라고 교신 저자 인 Rolf Heumann은 말합니다. "[나는] 단지 무언가를 세포로 옮기라는 명령을 담고있는 것이 아닙니다."라고 그는 덧붙입니다.
변형 된 단백질이 세포에 들어가면 박테리아 단백질 조각에서 분리되어 도파민 생산을 시작하는 유전자를 자유롭게 표적으로 삼습니다.
변경된 Nurr1이 신경 퇴행을 멈추는 방법
더 구체적으로, Paliga와 동료들의 추가 실험실 테스트에서 Nurr1의 변형 된 버전을 투여하면 파킨슨 병에서 종종 중단되는 과정 인 도파민 합성에 핵심적인 효소 수준이 증가한 것으로 나타났습니다.
효소는 티로신 하이드 록 실라 제라고 불립니다. 세포 배양에 따르면 Nurr1 처리 된 세포는 처리되지 않은 세포보다이 효소를 더 많이 생성했습니다. 그러나 세포를 단백질로 처리하면 세포 사멸을 조절하는 Nur77이라는 다른 단백질의 생산도 감소했습니다.
마지막으로, 연구원들은 파킨슨 병의 영향을 시뮬레이션하기 위해 신경독으로 치료 된 도파민 생성 뉴런에 대한 Nurr1의 효과를 테스트했습니다. 변형 된 Nurr1은 뉴런의 퇴행을 막았습니다.
"이러한 발견은 파킨슨 병의 단백질 기반 치료와 관련하여 Nurr1 전사 인자의 핵 전달과 관련이있을 수 있습니다."라고 연구 저자는 설명합니다.
연구 공동 저자 인 세바스찬 노이만 (분자 신경 생화학 연구 그룹 소속)도 이번 연구 결과에 대해 언급했다.
"우리는 새로운 파킨슨 요법의 길을 열 수 있기를 바랍니다. […] 그럼에도 불구하고 우리의 Nurr1 융합 단백질은 단지 새로운 접근법의 개발을 시작할 수 있습니다."
세바스찬 노이만
"수정 된 단백질이 특별히 뇌의 올바른 세포에 도달하는지, 그리고 그것이 어떻게 적용될 수 있는지를 명확히하기 위해 많은 단계가 여전히 남아 있습니다."라고 Neumann은 결론지었습니다.
