鋅可以治療一種罕見的遺傳疾病

遺傳性小兒腦病從出生就導致嚴重的運動和智力障礙。其中一種疾病于 2013 年首次發(fā)現(xiàn)，是由 GNAO1 基因突變引起的。為了了解由此產(chǎn)生的干擾的更精細細節(jié)，日內瓦大學 (UNIGE) 的科學家進行了原子、分子和細胞分析。

他們發(fā)現(xiàn) GNAO1 的突變導致蛋白質序列中的一個氨基酸被另一個氨基酸取代。這足以破壞編碼蛋白質的激活和失活機制，從而改變神經(jīng)元與其環(huán)境正確通信的能力。

一個簡單的鋅分子，通常用于其他環(huán)境，可以至少部分恢復受這些突變影響的蛋白質的功能。這些結果發(fā)表在《科學進展》雜志上，為一種可以改變患者及其家人生活的治療方法帶來了希望。

具有 GNAO1 基因突變的兒童表現(xiàn)出嚴重的臨床疾?。褐橇瓦\動發(fā)育遲緩、無法控制的運動，以及或多或少嚴重的癲癇，有時還伴有腦損傷和萎縮。GNAO1 編碼一種稱為“Gαo”的蛋白質，它是神經(jīng)元細胞最重要的組成部分之一。

“這種突變是雜合顯性的，這意味著該基因的兩個拷貝中的一個是有功能的，另一個是突變的，”UNIGE 醫(yī)學院細胞生理學和代謝系教授 Vladimir Katanaev 解釋說，他領導這項研究。“即使神經(jīng)元有一半的正常蛋白質，神經(jīng)發(fā)育結果也是毀滅性的。”

單一氨基酸修飾

功能性 Gαo 蛋白在與稱為 GTP 的核苷酸結合時被激活，然后通過水解失活。這允許蛋白質遵循細胞功能所必需的激活和失活循環(huán)。

GNAO1 基因的突變導致 Gαo 中的一種氨基酸被另一種取代。這些突變的蛋白質非常迅速地激活，但不能進行水解。因此，它們被困在永久的激活狀態(tài)。

“發(fā)現(xiàn)這些突變間接影響 GTP 水解的關鍵氨基酸：谷氨酰胺 205。通常，這種谷氨酰胺在結構上位于 GTP 對面，允許水解。但是，如果發(fā)生病理突變，這種谷氨酰胺會被取代：這種結構距離阻止這種機制發(fā)生，”Vladimir Katanaev 解釋說。

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