来源：纽约州立大学布法罗分校

摘要

一项新的研究标志着理解亨廷顿蛋白质(Htt)是导致亨廷顿氏疾病的原因。该研究表明，Htt控制着细胞内神经元向上和向下的运动，这些细胞形成了动物神经系统的核心。

We've known for years that the Huntingtin protein (Htt) is responsible for Huntington's disease, a neurodegenerative disorder that diminishes a person's mental and physical abilities.

我们很多年前就已经知道，亨廷顿蛋白质是导致亨廷顿疾病的原因，这个疾病是一种退行性神经疾病，它能降低一个人的精神和身体能力。

在人体中以错误的形式创建蛋白质，该症状就出来了。但为什么会发生这种情况？为什么蛋白质的突变导致疾病？这些问题还有待解决。

布法罗大学的研究人员的一项新研究标志着对这个谜的进一步理解。10月8日发表在《人类分子遗传学》杂志上的研究表明，Htt控制着细胞内神经元向上和向下的运动，这些细胞形成了动物神经系统的核心。

你可以确实地看到这个监管行动：研究团队拍摄的视频和显微镜的照片显示，Htt沿着神经高速公路与珍贵的被称为Rab蛋白质材料相一致，这对正常的细胞功能是至关重要的。

当科学家们降低了可用非突变Htt的数量时，四个不同Rab蛋白质的运动改变了，而且蛋白质不是减速就是加速。减速导致交通堵塞而阻止其他重要的货物在神经元内及时到达所需的目的地。

这项研究是在果蝇幼虫内做实验的，但研究的所有四个Rab蛋白质都存在于人类的神经元中，而且起作用的细胞机制也有望在人类中找到。

 “亨廷顿蛋白的问题是，我们知道它与亨廷顿氏疾病相关，但是我们不能完全理解蛋白质的正常功能是什么——它存在身体内有什么目的，为什么与它有关的问题会导致疾病，”首席研究员Shermali Gunawardena说，他是纽约州立大学布法罗分校艺术与科学学院的博士和生物科学副教授。

“我们的研究开始解开Htt是如何参与亨廷顿氏疾病的谜团，”她，“如果我们能更好地理解Htt在体内扮演的角色，我们也许可以在细胞内创建可以一种疗法，可以早点在症状变得严重之前解决疾病。”

Gunawardena说她的团队发现的神经交通堵塞可能导致夹杂物的形成——在亨廷顿氏患者身上已经发现的神经元内危险的聚合的蛋白质。

作为神经元内部细胞的交通控制器和微管结构的网络系统，Htt充当一个高速系统，使运输材料从一个细胞的一部分到另一个细胞的一部分。沿着这些道路运送货物的车辆是囊泡——用于细胞修复的细小的薄膜结构包围或者携带从神经传递素到化学物质的材料。

这个高速公路系统的正常运行是细胞的正常运行所必需的，布法罗分校的新研究说明了Htt在保持道路通畅的作用。

该研究集中在Htt对Rab蛋白质的影响，它们与囊泡一起沿着神经高速公路一起运行，并被认为是囊泡形成和运动的必要条件。

已经有75个已知的Rab蛋白质，研究发现有16种Rab蛋白质是果蝇和人类神经元都有的。当研究人员减少果蝇幼虫的神经元中Htt的正常水平时，它减缓了Rab3和Rab19两种Rab蛋白质的运动—连同蛋白质上黏附的囊泡。运动减缓是由于蛋白质同时向神经元的主要胞体移动和远离。它减缓了Rab7蛋白和相关囊泡的运动，但这只针对那些朝着中央胞体运动的囊泡。它也加快了Rab2蛋白质和相关囊泡的运动，但只针对那些远离中央胞体的囊泡。

每个Rab囊泡复合物可能在神经元肿运输不同的材料，并且有对神经系统的健康至关重要的功能，所以运动的变化可以导致神经系统问题，Gunawardena说。

“我们的研究开始创建Htt是如何可能导致疾病的照片，”Gunawardena说。“如果Htt需要rab的特定运动方面，反过来Htt又能维持某些rab的功能,，然后确保这个途径不被中断，这可能提供一种对这个无法治愈的疾病的新的治疗方法。”

除了Rab 3、19、7和2之外，第五种Rab蛋白质的运动也受到了影响，但研究人员仍在分析与第五个蛋白质相关的结果，Gunawardena说。其他研究的Rab蛋白质并不受Htt减少的影响。

故事来源：

上面的文章转载于布法罗大学提供的材料。最初的项目是由Charlotte Hsu写的。注：材料可能为适应内容和长度而被修改。

期刊引用：

Joseph A. White, Eric Anderson, Katherine Zimmerman, Kan Hong Zheng, Roza Rouhani, Shermali Gunawardena. Huntingtin differentially regulates the axonal transport of a sub-set of Rab-containing vesiclesin vivo. Human Molecular Genetics, 2015; ddv415 DOI: 10.1093/hmg/ddv415