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Your Good Partner in Biology Research

解析重要蛋白

日期:2011-06-29 10:05:23

來自香港科技大學的葉玉如教授是一位著名的神經生物學家,她2004年因在分子神經研究領域的杰出成就,獲頒有“女性諾貝爾獎”之稱的“聯合國教科文組織世界杰出女科學家成就獎”,為首位香港女性獲得此獎項,她于同年亦獲選為中國科學院院士,科研成就斐然。今年其研究組接連發表Nature Neuroscience,及Nature Cell Biology雜志上發表文章,解析治療疾病的兩種重要蛋白。

在第一篇文章中,研究人員發現了一種名為EphA4的細胞,其表面受體就是調控腦部可塑性的關鍵蛋白,這種蛋白能透過控制神經遞質受體的表達量,調節大腦信號傳導的活性。其實許多神經退化性疾病,均與腦部神經傳導功能障礙有關。研究人員根據其研究結果提出,EphA4可以成為研發相關藥物的新靶點,對醫治與認知能力衰退有關的疾病如腦退化癥,是一項重要突破。

人類的認知功能、包括記憶形成的過程,極依賴于神經系統的可塑性,即神經細胞會根據經驗,對自身功能進行調節,但當中神經信號傳導的分子機理,對科學界而言仍是個未解之謎。

這篇文章提出了一種能調控腦部可塑性的關鍵蛋白,對于治療神經退化性疾病與神經肌肉疾病有重大意義。

研究人員不僅發現了這種關鍵細胞上的蛋白,而且也EphA4下游的信號蛋白,能夠調控神經傳導的效率,對維持肌肉力量和運動功能均起關鍵作用。運動神經與肌肉之間的通訊功能缺陷,正是肌肉萎縮癥等神經肌肉疾病的重要致病因素,故其新發現亦為這類疾病的醫療帶來新希望。

另外一篇文章中,研究人員解析了一種可以通過調節突觸功能,從而影響學習和記憶能力的蛋白Cdk5的作用新機制:cdk5介導endophilin B1磷酸化與自噬,這項研究將有助于帕金森綜合癥的機理研究。

葉玉如教授從事帕金森綜合癥研究多年,她領導的研究團隊發現了Cdk5可以通過調節突觸功能,從而影響學習和記憶能力。研究人員通過基因技術敲除了小鼠大腦中的Cdk5,發現小鼠的學習能力有所加強。此外,研究人員又在腦退化癥患者的神經細胞中,發現大量另一種蛋白的沉淀物,數量比正常人多很多,且異常活躍。令人相信,若能抑制這些蛋白的活性,便有望提高人類的記憶能力。

今年這一研究組的研究人員還在中藥里發現一種能增強學習和記憶能力的物質,現已通過提取該個物質來進行新藥研發,并已進行小鼠測試。研究人員將小鼠放入水池內,并訓練它們找尋隱藏在水中的浮臺。結果發現,同樣是受過訓練的小鼠,服用了新藥的只需38秒便能找出浮臺,沒有服用藥物的需要69秒才能找到,相信此藥可以增強老鼠的學習記憶力。

除此之外,研究人員還發現了Cdk5不僅是自噬誘導的關鍵調控因子,而且能與EndoB1在帕金森綜合癥磷酸生物學中扮演了重要的角色。