2021-12-16 14:45

SARS-CoV-2蛋白与帕金森蛋白相互作用,促进淀粉样蛋白的形成

SARS-CoV-2 protein interacts with Parkinson's protein, promotes amyloid formation

有报道称,相对年轻的COVID-19患者在感染病毒后几周内患上帕金森氏症,这让科学家们想知道这两种情况之间是否存在联系。现在,在《美国化学学会化学神经科学》(ACS Chemical Neuroscience)杂志上发表报告的研究人员表明,至少在实验中,SARS-CoV-2 n -蛋白与一种名为α-突触核蛋白(α-synuclein)的神经元蛋白相互作用,加速淀粉样原纤维(amyloid fibrils)的形成,这种病理蛋白束与帕金森病有关。

除了呼吸道症状,SARS-CoV-2还会导致神经问题,如嗅觉丧失、头痛和“脑雾”。然而,这些症状是由进入大脑的病毒引起的,还是由免疫系统在大脑中释放的化学信号引起的,仍然存在争议。在帕金森氏症中,一种叫做α-突触核蛋白的蛋白质会形成异常的淀粉样原纤维,导致大脑中产生多巴胺的神经元死亡。有趣的是,嗅觉丧失是帕金森氏症常见的运动前症状。这一事实,以及COVID-19患者帕金森病的病例报告,使Christian Blum、Mireille Claessens等人想知道SARS-CoV-2的蛋白质组分是否可以触发α-synuclein聚集成淀粉样蛋白。他们选择研究病毒中含量最高的两种蛋白质:帮助SARS-CoV-2进入细胞的刺突蛋白(S-)和将RNA基因组封装在病毒内部的核衣壳蛋白(N-)。

在试管实验中,研究人员使用一种结合淀粉样原纤维的荧光探针表明,在没有冠状病毒蛋白的情况下,α-synuclein需要240小时以上才能聚集成原纤维。添加s蛋白没有影响,但添加n蛋白将聚集时间缩短到24小时以下。在其他实验中,研究小组发现N-和α-synuclein蛋白直接相互作用,部分是通过它们相反的静电电荷,至少3-4个α-synuclein蛋白结合在每个N-蛋白上。接下来,研究人员将n蛋白注射到帕金森病的细胞模型中,并用荧光标记α-突触核蛋白,使用与sars - cov -2感染细胞内的n蛋白浓度相似的蛋白。与只注射α-synuclein的对照组细胞相比,注射这两种蛋白后死亡的细胞数量大约是前者的两倍。此外,在同时注射这两种蛋白的细胞中,α-synuclein的分布发生了改变,并观察到伸长的结构,尽管研究人员不能确认它们是淀粉样蛋白。研究人员表示,目前尚不清楚这些相互作用是否也发生在人类大脑的神经元中,但如果是这样,它们可能有助于解释COVID-19感染和帕金森病之间的可能联系。