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JBC:姜黄素能防治帕金森氏病

来源:生物谷 2012-04-09 09:08

姜黄素是一种亚洲香料姜黄中的主要化合物,未来或许可以用来治愈帕金森病。据密歇根州立大学的研究人员发现,这种特殊的物质可以预防帕金森病病理有关的蛋白质的凝集。帕金森病是一种中枢神经系统退行性疾病,主要特征为多巴胺的形成和活性不足为特征,另外患者还有路易氏体(Lewy Bodies)的存在。路易氏体是帕金森症的病理标志,它可在黑质脑细胞里的退化细胞中找到。

密歇根州立大学的博士后研究员Basir Ahmad领导的研究团队今年早些时候发现路易氏体主要存在于α-突触核蛋白积累和聚集形成的神经元中。

Ahmal领导的这项新研究显示姜黄素能结合α-突触核蛋白,从而防止其在神经元中的聚集。密歇根州立大学的物理学副教授Lisa Lapidus说:“我们的研究表明姜黄素可以缓解蛋白质的聚集,更具体地说就是姜黄素能很好地结合α-突触核蛋白,防止α-突触核蛋白的聚集”。

蛋白质由氨基酸组成形成一条链。这条蛋白质链可以折叠成一个特定的三维结构。虽然以前认为α-突触核蛋白本身不折叠,但现在我们知道这种蛋白质通过形成一个稳定的折叠四聚体以抵制聚集。但编码α-突触核蛋白的基因突变会使得其以较慢的速度折叠,从而增加其聚合形成不溶性纤维的可能性。

姜黄素结合α-突触核蛋白,不仅抑制α-突触核蛋白的聚集,同时也提高了蛋白质的折叠速度阻止蛋白质与其他蛋白质的聚集。

这一结果对开发一个新的治疗帕金森病路等以易氏体为病理特征的疾病具有重要意义,但直到病人可以从这些研究结果中受益前,仍有很多其他因素/问题应研究考虑。首先,姜黄素不能通过血脑屏障,因而不能绑定到α-突触核蛋白上。Lapidus认为姜黄素的实际药物作用可能是非常有限的,因为它不进入正在发生蛋白错误折叠的大脑里。

该研究结果发表在本期《生物化学杂志》上。(生物谷:Bioon)

Curcumin prevents aggregation in α-synuclein by increasing the reconfiguration rate

Basir Ahmad and Lisa J. Lapidus*

α-synuclein is a protein that is intrinsically disordered in vitro and prone to aggregation particularly at high temperatures. In this work we examine the ability of curcumin, a compound found in turmeric, to prevent aggregation of the protein. We find strong binding of curcumin to α-synuclein in the hydrophobic non-amyloid-β component (NAC) region and a complete inhibition of oligomers or fibrils. We also find that the reconfiguration rate within the unfolded protein is significantly increased at high temperatures. We conclude that α-synuclein is prone to aggregation because its reconfiguration rate is slow enough to expose hydrophobic residues on the same timescale that bimolecular association occurs. Curcumin rescues the protein from aggregation by increasing the reconfiguration rate into a faster regime.

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