缺陷的RNA质量控制系统导致FTLD/ALS中有毒蛋白的无序产生

自然科学作者 / 花爷 / 2025-03-07 17:34
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      大阪大学的研究人员发现了涉及RNA外泌体的恶性循环,加速了FTLD/ALS的疾病进展  大阪大学的研究人员发现了细胞RNA

  

  

  大阪大学的研究人员发现了涉及RNA外泌体的恶性循环,加速了FTLD/ALS的疾病进展

  大阪大学的研究人员发现了细胞RNA质量控制系统中的一个缺陷,该缺陷导致额颞叶变性和肌萎缩侧索硬化症(FTLD/ALS)中有毒蛋白质的无序产生。

  他们发表在《EMBO杂志》上的新研究表明,C9orf72基因的异常会产生有毒蛋白质,这种蛋白质会阻碍细胞破坏有缺陷的C9orf72 RNA的能力,从而导致更多有毒蛋白质的积累。最终,这会造成恶性循环,加速疾病进程。

  无法治愈的神经退行性疾病FTLD和ALS具有相同的遗传特征,包括它们最常见的遗传原因:C9orf72基因重复部分的扩展。

  细胞使用DNA编码来编写指令,以RNA的形式制造新的蛋白质。在c9orf72相关的FTLD/ALS中,重复DNA被转录成有缺陷的重复RNA,这些重复RNA在细胞中聚集并产生有毒蛋白质。

  研究人员使用细胞模型来研究RNA外泌体,该系统负责破坏有缺陷的RNA。破坏EXOSC10 (RNA外泌体中的关键角色)会增加重复RNA及其毒性蛋白产物的积累。

  有毒蛋白积累的细胞显示EXOSC10功能出错。研究人员在患者细胞中证实了这一发现,将RNA外泌体固化为致病性c9orf72衍生重复RNA的降解位点。

  主要作者Yuya Kawabe说:“RNA外显体降解有缺陷的RNA,直到它被有毒蛋白质的抑制作用淹没,开始一个下行螺旋,可能会加剧c9orf72相关FTLD/ALS的神经退行性变。”

  通常,DNA代码是单向读取的,但C9orf72中的重复扩增是双向转录的。研究人员测试了从两个方向转录的RNA,即正义RNA和反义RNA。这两种rna积累,产生有毒蛋白,并被EXOSC10降解。

  这些发现提供了在细胞水平上驱动疾病进展的机制。患有FTLD/ALS的人几乎没有选择——没有治疗方法可以预防、治愈它,甚至减缓它的进展。但这种对病理过程的新理解为探索治疗方案开辟了道路。

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