科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

澳大利亞沃爾特和伊麗莎霍爾醫(yī)學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)在對(duì)抗帕金森病的斗爭(zhēng)中取得重大突破：他們成功解開(kāi)了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的謎團(tuán)，確定了人類(lèi)PINK1蛋白與線粒體結(jié)合的具體結(jié)構(gòu)，為開(kāi)發(fā)治療帕金森病的新藥開(kāi)辟了新道路。這項(xiàng)成果發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。

PINK1蛋白自20多年前首次發(fā)現(xiàn)以來(lái)，因其與帕金森病直接相關(guān)而備受關(guān)注。帕金森病是目前世界上增長(zhǎng)最快的神經(jīng)退行性疾病，但科學(xué)家之前尚未完全了解人類(lèi)PINK1的具體結(jié)構(gòu)、如何附著于受損線粒體表面及其工作原理。線粒體是細(xì)胞內(nèi)的能量工廠，對(duì)于需要大量能量的細(xì)胞而言，可能包含數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)線粒體。PARK6基因編碼的PINK1蛋白可以檢測(cè)并標(biāo)記受損線粒體，幫助去除這些線粒體，從而支持細(xì)胞存活。

在健康個(gè)體中，當(dāng)線粒體受損時(shí)，PINK1會(huì)聚集在線粒體膜上，并通過(guò)泛素這種小蛋白質(zhì)發(fā)出信號(hào)，表明需要去除這些損壞的線粒體。PINK1介導(dǎo)的泛素信號(hào)是受損線粒體特有的，如果PINK1發(fā)生突變，則會(huì)導(dǎo)致斷裂的線粒體在細(xì)胞內(nèi)積累。此次研究揭示了人類(lèi)PINK1的具體結(jié)構(gòu)及其如何在線粒體上組裝和激活的過(guò)程，這是帕金森病研究中的一個(gè)重要里程碑。

團(tuán)隊(duì)詳細(xì)描述了PINK1工作的四個(gè)步驟，其中前兩個(gè)步驟是以前從未觀察到的。首先，PINK1感應(yīng)到線粒體損傷，然后附著在受損的線粒體上。一旦附著，它就會(huì)標(biāo)記泛素，接著泛素與Parkin蛋白相連，以便受損的線粒體能夠被回收。這是科學(xué)家首次看到PINK1如何對(duì)接到受損線粒體表面，發(fā)現(xiàn)了作為對(duì)接位點(diǎn)的一系列顯著蛋白質(zhì)，同時(shí)也首次觀察到帕金森病患者中存在的突變對(duì)人類(lèi)PINK1的影響。

團(tuán)隊(duì)希望通過(guò)這些新發(fā)現(xiàn)，找到一種藥物來(lái)減緩或阻止PINK1突變患者的帕金森病進(jìn)展。