揭示运输蛋白与脑部疾病之间的关系

我们大多数人严重依赖联邦快递或UPS等运输服务来确保我们收到正确的包裹。如果该系统中断，包裹最终会丢失或放错地方

同样，所有人类细胞都需要大的蛋白质外壳复合物，在称为内体的运输中心工作，以协调人类大脑健康所需的脂肪脂质和蛋白质分子的运输

在劳伦·杰克逊实验室进行的一项新研究中，科学家们发现了这些蛋白质是如何相互作用的，以及这些相互作用是如何导致脑部疾病的。这篇论文发表在《科学进展》杂志上

在生物科学研究助理教授Mintu Chandra的带领下，该团队分析了蛋白质复合物逆转录酶及其与分选nexins（SNX）的相互作用，SNX是一大群蛋白质

逆转录酶和特定的SNX协同作用，将结构与脂肪膜组装在一起，确保分子被输送到正确的目的地。如果发生突变，或者逆转录酶和SNX缺失，那么分子将被错误地分散——这一现象与多种神经退行性疾病有关，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和肌萎缩侧索硬化症（ALS）

钱德拉说：“这一发现为分选nexin复合物的分子结构提供了基本的见解，nexin复合体在维持稳定的细胞环境中起着至关重要的作用。”

“鉴于SNX和逆转录酶在神经元信号传导和疾病相关通路中的关键作用，我们的发现对神经退行性疾病具有重大意义。”

Chandra与生物科学副教授Lauren Jackson、杰克逊实验室经理Amy Kendall和Altos实验室科学家Marijn Ford一起，将生物化学、生物物理学、成像和基于人工智能的计算建模相结合，以证明蛋白质相互作用。他们进一步分析了一种特定的分选nexin SNX27如何直接与另一种调节蛋白VARP相互作用

杰克逊说：“这些发现对于我们理解人类为什么会患上脑部疾病以及我们如何治疗它非常重要。”

“我们从这项研究中学到的一件事是，我们的一些蛋白质在相互作用时会改变形状，所以如果我们从中长期考虑，它表明我们可能想研究如何通过将蛋白质锁定在活性或非活性状态来用小分子或药物治疗脑部疾病。”

展望未来，该团队计划通过将离子束铣削与冷冻电子断层扫描相结合来研究细胞中这些大型蛋白质复合物的结构组织，冷冻电子断层摄影是一种使用电子显微镜创建冷冻生物样本三维图像的技术

Chandra说：“此外，我们将探索这种复合体的破坏如何导致疾病病理，更广泛的目标是确定恢复神经退行性疾病内体功能的治疗策略。” More information: Mintu Chandra et al, VARP binds SNX27 to promote endosomal supercomplex formation on membranes, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr9340

Journal information: Science Advances