【摘 要】
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淀粉样蛋白的聚集与神经退行性疾病的发展密切相关。α-Synuclein（α-Syn）的聚集是导致帕金森病发病的主要原因,研究发现,α-Syn蛋白通过液-液相分离（Liquid-liquid phase separation LLPS）形成多聚物。其中寡聚物表现出明显高于纤维体的毒性,在体内沉积严重干扰细胞正常的生理功能。因此,调控寡聚物可能是降低聚集型α-Syn毒性的一个关键途径。一种小型无序蛋白
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淀粉样蛋白的聚集与神经退行性疾病的发展密切相关。α-Synuclein（α-Syn）的聚集是导致帕金森病发病的主要原因,研究发现,α-Syn蛋白通过液-液相分离（Liquid-liquid phase separation LLPS）形成多聚物。其中寡聚物表现出明显高于纤维体的毒性,在体内沉积严重干扰细胞正常的生理功能。因此,调控寡聚物可能是降低聚集型α-Syn毒性的一个关键途径。一种小型无序蛋白SERF（富含EDRK的小分子蛋白）,其能通过特异性加速α-Syn的初级成核的方式来阻断聚集,然而具体的分子机制仍不清楚。本课题揭示了一种新的机制,即SERF通过LLPS加速了α-Syn从高毒性寡聚体迅速向低毒性纤维体的转化,减少α-Syn聚集造成的细胞毒性。本文首先通过分子克隆技术构建p ET28a-EGFP-SERF以及p GEX-6P-1-SERF重组质粒并表达得到高纯度的带绿色荧光蛋白标签的SERF重组蛋白以及不带标签的SERF蛋白,结合SDS-PAGE、共聚焦显微镜实验、荧光漂白恢复、浊度实验等方法,阐明了SERF蛋白能够在正电荷主导的静电相互作用力的驱动下发生LLPS,低盐条件和聚阴离子对液滴的形成有调控作用。此外,这种作用力同时驱动了SERF/α-Syn蛋白共相分离的发生。SERF蛋白前期在液滴中保持高度无序的结构状态,随后从液滴中脱离,而α-Syn蛋白在液滴中逐渐发生固化。这种结合显著加快了α-Syn蛋白从寡聚物向纤维体转化的速度。细胞免疫荧光实验表明,细胞在应激条件下能够触发两种蛋白质在细胞内的共相分离,同时,SERF蛋白显著降低α-Syn寡聚物对细胞的毒性。总之,本课题结果揭示了SERF蛋白通过LLPS调控α-Syn蛋白的聚集,从而降低其细胞毒性这一分子机制。这一发现为探究淀粉样蛋白聚集与其细胞毒性的关系打开了新的思路。
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