突触核酸是神经退行性疾病,其特征在于含有lewy体的α-突触核蛋白的积累。泛素化是一种关键的翻译后修饰,已被公认为是α-突触核蛋白的细胞动力学的关键调节剂,影响其降解,聚集和相关的神经毒性。本综述对当前对α-突触核蛋白泛素化的理解及其在突触核苷的发病机理中的作用,特别是在帕金森氏病的背景下。我们探索了负责α-突触核蛋白泛素化的分子机制,重点是主要通过内体溶酶体途径发生的E3连接酶和去渗透过程中涉及的降解过程中的作用。审查进一步讨论了这些机制的失调如何有助于α-核蛋白聚集和LB形成,并为将来研究α-突触核蛋白泛素化的作用提供了建议。理解这些过程可能会阐明潜在的治疗途径,这些途径可以调节α-突触核蛋白泛素化,以减轻其在突触核酸病变中的病理影响。
蛋白质tau的抽象聚集定义了tauopathies,其中包括阿尔茨海默氏病和额颞痴呆。特定的神经元亚型有选择地容易受到tau聚集的影响,随后的功能障碍和死亡,但潜在的机制尚不清楚。系统地揭示了控制人类神经元中Tau聚集体积累的细胞因子,我们在IPSC衍生的神经元中进行了基于基因组CRISPRI的修饰筛网。屏幕发现了预期的途径,包括自噬,以及意外的途径,包括ufmylation和GPI锚构成。我们发现E3泛素连接酶CUL5 SOCS4是人类神经元中tau水平的有效修饰符,泛素化tau,与小鼠和人类中的auopanty的脆弱性相关。线粒体功能的破坏会促进tau的蛋白酶体错误处理,从而产生tau蛋白水解片段
crispr screens in IPSC-Derived neurons reveal principles of tau protests avi J. Samelson 1 , Nabela Ariqat 1 , Justin McCetney 2,3,4 J. Travaglini 6 , Victor L. lam 7 , Darn Goodness 1 , Gay Dixon 1 , Emily Marzette 1 , Julianne Jin 1 , Ruilin Tiian 1 , Eric tse 1,8 , Rome Abskharon 9,Henry Pan Lawrence 3,10,Jason E. Geswicki 1,7,David Eisenberg 9,11,Nicholas M.因此12,Daniel R. Southworth 1,8,John D. Gross 7,Li Gan 5<美国加利福尼亚州旧金山大学神经退行性疾病DIV加利福尼亚大学旧金山分校,定量生物科学研究所(QBI),美国加利福尼亚州旧金山,美国3。加利福尼亚大学SAN
睡眠和昼夜节律功能障碍是阿尔茨海默氏病(AD)的常见临床特征。越来越多的证据表明,除了症状外,睡眠障碍还可以推动神经退行性的进展。蛋白质聚集是AD的病理标志;然而,睡眠如何影响蛋白质的分子途径仍然难以捉摸。在这里,我们证明了睡眠调制影响蛋白质的蛋白质和神经退行性的果蝇模型中的神经退行性的进展。我们表明睡眠剥夺增强了TAU聚集毒性,导致突触变性加剧。相比之下,通过调节的自噬液和泛素化的tau的清除率增强了神经元的毒性tau降低,导致神经元的毒性tau缩减减少,这表明质量的蛋白质处理和清除率导致了证明的突触完整性和功能。这些发现突出了睡眠与蛋白质稳态调节之间的复杂关系与增强睡眠治疗剂的神经保护潜力,以减慢或延迟神经变性的发展。
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也许是最著名的“细胞的动力”,因为它们在众多细胞活性中所需的ATP产生中的作用。线粒体已成为重要的信号细胞器。在这里,我们首先专注于通过促进蛋白质稳态(蛋白质)的线粒体 - 核交流介导的信号通路。我们检查了秀丽隐杆线虫中的线粒体展开的蛋白质反应(UPR MT),该蛋白质由带有线粒体和核靶向序列的转录因子调节,哺乳动物的综合应激反应,以及通过线粒体代谢物调节染色质。在第二部分中,我们探讨了线粒体到核交流在先天免疫和炎症调节中的作用。也许与它们的核病性有关,线粒体港分子也在病毒和细菌中发现。如果这些分子积聚在细胞质中,它们会引起与病毒或细菌感染相同的先天免疫反应。
阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和亨廷顿氏病可能是由增强蛋白质聚集的突变引起的,但是我们对这些途径的分子参与者的了解还不够,无法开发出治疗这些毁灭性疾病的方法。在这里,我们筛选可能增强秀丽隐杆线虫聚集的突变,以研究防止失调稳态的机制。我们报告说,气孔素同源物 UNC-1 激活 ASJ 感觉/内分泌神经元中磺基转移酶 SSU-1 的神经激素信号传导。ASJ 中产生的一种假定激素靶向核受体 NHR-1,后者在肌肉中自主作用于细胞,调节多聚谷氨酰胺重复 (polyQ) 聚集。第二个核受体 DAF-12 起着与 NHR-1 相反的作用,以维持蛋白质稳态。 unc- 1突变体的转录组学分析揭示了参与脂肪代谢的基因表达的变化,这表明由神经激素信号传导控制的脂肪代谢变化有助于蛋白质稳态的维持。此外,参与已鉴定信号通路的酶是治疗由蛋白质稳态破坏引起的神经退行性疾病的潜在靶点。
肌肉收缩由肌节的分子机制驱动。由于磷酸化是肌肉功能的关键调节器,因此鉴定调节性激酶对于了解肌节生物学非常重要。α激酶 3 ( ALPK3 ) 的致病变异会导致心肌病和肌肉骨骼疾病,但人们对这种非典型激酶知之甚少。在这里,我们表明 ALPK3 是肌节 M 带的重要组成部分,并定义了 ALPK3 依赖性磷酸化蛋白质组。ALPK3 缺乏会损害人类心脏类器官和携带致病性截短 Alpk3 变异的小鼠心脏的收缩力。ALPK3 依赖性磷酸肽富含 M 带的肌节成分和泛素结合蛋白 sequestosome-1 (SQSTM1)(也称为 p62)。 ALPK3 相互作用组分析证实了其与 M 带蛋白(包括 SQSTM1)的结合。在模拟心肌病 ALPK3 突变的人类多能干细胞衍生心肌细胞中,SQSTM1 的肌节组织和 M 带定位异常,这表明该机制可能是疾病发病机制的基础。
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抽象的体细胞年龄和死亡,但细菌谱系是不朽的。在秀丽隐杆线虫中,种系永生涉及每一代开始时的蛋白质结构,当时卵母细胞成熟信号触发了精子的卵母细胞成熟信号触发碳苯链蛋白和蛋白质聚集物的清除。在这里,我们在全基因组RNAi筛选的背景下探索了这种蛋白质抗体更新的细胞生物学。卵母细胞成熟信号通过溶酶体酸化引发蛋白质聚集的去除。我们的发现表明,溶酶体由于内质网活性的变化而被酸化,允许溶酶体V-ATPase组装,这又允许溶酶体通过微嗜碱性脂蛋白清除聚集体。我们为线粒体定义了两个函数,它们似乎都独立于ATP生成。屏幕上的许多基因还调节体内的溶酶体酸化和年龄依赖性蛋白质聚集,这表明种系中蛋白质的更新与体细胞寿命之间存在基本的机械联系。
