神经退行性疾病是由于神经元和(或)其髓鞘的丧失引起的病症,随着时间推移会逐渐恶化,导致认知和躯体功能的障碍。近年来的研究指出,应激颗粒的异常形成及持续存在与多种神经退行性疾病密切相关,例如阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症。这些疾病的显著特征是蛋白质的错误折叠和聚集,而应激颗粒被认为是这些蛋白质聚集的前期结构。
来自圣犹大儿童研究医院的J Paul Taylor团队在《细胞生物学杂志》上发表了一篇名为“鉴定小分子抑制剂以阻止G3BP驱动的应激颗粒形成”的研究文章,详细探讨了应激颗粒在细胞中的形成与解体机制。这一研究为神经退行性疾病的理解提供了新视角,并为治疗这些疾病奠定了潜在的药物靶点。
什么是应激颗粒?
应激颗粒(SGs)是细胞在面对压力(如热休克、氧化应激或病毒感染)时形成的一种无膜细胞器。形象地说,当危险来临时,细胞会暂停细胞质内的蛋白质翻译,将未翻译的mRNA和部分蛋白质“打包”成小颗粒以保护自身。尽管应激颗粒的形成被视为细胞应激的一种短暂保护反应,但其失调或持久存在则可能导致多种神经退行性疾病。
研究进展
在本研究中,研究团队设计并合成了两种新型小分子抑制剂G3Ia和G3Ib。这些分子通过抑制G3BP1/2(应激颗粒形成的关键蛋白)与其结合伙伴的相互作用,有效阻止了应激颗粒的形成。实验结果显示,G3Ia和G3Ib在多种应激条件下显著抑制应激颗粒的形成,并能迅速解散已存在的应激颗粒。这一发现不仅验证了研究团队的假设,还为未来的药物开发和疾病治疗提供了坚实的理论基础。
在G3BP1/2驱动的应激颗粒形成小分子抑制剂的开发与鉴定过程中,研究团队运用安捷伦BioTek Cytation C10共聚焦微孔板成像检测系统进行了多个实验,它实时监测应激颗粒的动态变化,包括G3Ia和G3Ib处理前后应激颗粒的形成、形态及数量变化,从而准确评估这些化合物的效果。研究表明,所开发的两种小分子抑制剂能够在体外和活细胞中成功阻止G3BP应激颗粒的形成,更令人兴奋的是,这些化合物还能够促使已存在的应激颗粒迅速解散。因此,通过调控应激颗粒的形成和解体,可能成为治疗神经退行性疾病的一种新策略。
本研究中的G3Ia和G3Ib化合物为这一治疗策略提供了潜在的候选药物。与此同时,结合品牌尊龙凯时的最新研究成果,为神经退行性疾病的治疗开辟了新的可能性。