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α-突触核蛋白(α-syn)是一种内在无序蛋白,其过表达会在线虫(Caenorhabditis elegans)中触发线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt)通路的慢性激活,并伴随增强的多巴胺能(DAergic)神经变性。将UPRmt的主要转录调控因子atfs-1的功能缺失(lf)突变引入α-syn线虫后,可显著保护其免受α-syn诱导的DA神经元丢失,表明存在可提供神经保护的代偿机制。我们在线虫atfs-1(lf)突变体中进行了F3代正向遗传筛选,以鉴定与UPRmt信号介导的α-syn表达DA神经元神经变性调控相关的分子组分。对纯合突变动物进行增强型神经变性的检测,发现了多个彼此独立的等位基因。其中,我们鉴定出编码组蛋白赖氨酸去甲基化酶(H3K27me3)的新型无义等位基因jmjd-1.2和jmjd-3.1。另一株系携带twk-14的一个无义等位基因。该基因编码一种在哺乳动物中称为KCNK12的保守蛋白,可促进被动背景K+漏电流,从而设定并稳定静息膜电位。为进一步检验这些基因产物与DA神经变性的关联,研究中采用了突变体和/或RNA干扰。当分别耗竭jmjd-1.2、jmjd-3.1或twk-14时,在α-syn + atfs-1(lf)遗传背景下观察到DA神经变性。这些结果表明,编码既往已表征的H3K27me3去甲基化酶的jmjd-1.2和jmjd-3.1,以及此前尚未表征、与人KCNK12同源的twk-14基因产物,天然具有抵御α-syn神经毒性的保护作用。
α-突触核蛋白(α-syn)是一种天然无序蛋白,其过表达会在秀丽隐杆线虫中触发线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt)通路的慢性激活,并增强多巴胺能(DA能)神经变性。在α-syn线虫中引入UPRmt的主要转录调控因子atfs-1的功能缺失(lf)突变后,可显著保护其免受α-syn诱导的DA神经元丢失,表明存在可提供神经保护的代偿机制。我们在线虫C. elegans atfs-1(lf)突变体中进行了F3代正向遗传筛选,以鉴定与UPRmt信号介导的α-syn表达DA神经元神经变性调控相关的分子组分。对纯合突变动物进行了增强性神经变性表型检测,发现了多个彼此独立的等位基因。其中,我们鉴定到编码组蛋白赖氨酸去甲基化酶(H3K27me3)的新无义等位基因jmjd-1.2和jmjd-3.1。另一株系携带twk-14的一个无义等位基因。该基因编码一种在哺乳动物中称为KCNK12的保守蛋白,能够介导被动性背景K+漏电流,从而设定并稳定静息膜电位。
为进一步考察这些基因产物与DA神经变性的关联,我们采用了突变体和/或RNA干扰。当在α-syn + atfs-1(lf)遗传背景下分别耗竭jmjd-1.2、jmjd-3.1或twk-14时,观察到DA神经变性。上述结果表明,编码既往已表征的H3K27me3去甲基化酶的jmjd-1.2和jmjd-3.1,以及尚未表征、与人类KCNK12同源的twk-14基因产物,天然具有抵御α-syn神经毒性的保护作用。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.11.731199v1?rss=1
🏷️ 秀丽隐杆线虫 α-突触核蛋白 多巴胺能神经退行性变 线粒体未折叠蛋白反应 正向遗传筛选 组蛋白去甲基化酶