PNAS：ALS是一种蛋白质聚集疾病

　　最近，康奈尔大学的化学研究人员，利用一种技术阐释单个蛋白的微妙变化，对肌萎缩侧索硬化症（ALS）的根本原因，提出了新的见解。

　　康奈尔大学化学和生物化学系教授Brian Crane，指导了这项研究，随后他和物理化学教授Jack Freed，以及康奈尔大学国家先进ESR技术生物医学中心副主任Petr Borbat一起，开发了一种光谱分析法，检测溶液中含铜蛋白质的细微变化。

　　第一项研究，证明了脉冲两极电子自旋共振（ESR）光谱学技术的原理，于2014年10月7日发表在《Biophysical Journal》杂志；第二项研究，利用这种技术和其他技术，将ALS症状与蛋白质聚集联系起来，是与斯克里普斯研究所的合作者共同完成，发表在2014年10月14日的《PNAS》杂志。

　　ALS是一种复杂的神经退行性疾病，也常有遗传因素。科学家很早就知道其中一个罪魁祸首基因，编码“超氧化物歧化酶1”（SOD1）――一种关键的含铜酶，这种酶可通过破坏自由基，保护细胞免受氧化损伤。

　　Crane说，科学家们推测，ALS是一种与神经元氧化损伤有关的疾病，这种假设可能仍然是真实的。但是他和同事们对另一个假说提出了强有力的证据：SOD1突变可通过破坏SOD1蛋白结构，引起ALS。这会导致蛋白质的运动增加，Crane将其比作“呼吸”。这种运动促使蛋白质聚集或集合在一起，这是对健康细胞有害的一个事件。

　　Crane说：“ALS，通过这种形式，似乎是一种蛋白质聚集疾病，很像阿尔茨海默氏病和帕金森氏病。”

　　很长一段时间以来，人们已经研究了SOD1突变以试图理解ALS，但是研究发现，正常蛋白质和突变蛋白质的性能是非常相似的。通过利用ESR光谱学，科学家们首次看到了二者之间明确的差异。Crane说，通过用其他方法验证，研究人员表明，蛋白质的动态戏剧性地被突变所改变，它们表现出聚集的倾向。

　　在《PNAS》这篇论文中，X射线散射也被用来研究蛋白质结构变化和彼此相互作用的能力。研究人员发现，蛋白质聚集的水平与ALS症状的严重程度相关。

　　Crane说，他们的结论指出了一种可能性，即ALS更有可能与毒性聚集有关，可能与突变对SOD1活性的影响更少相关。ALS是一种迟发性疾病，患者在生命中后期受其影响。他说：“SOD1的散发突变，是由自然过程引起，但是，它们是否会真正产生这种疾病，仍不清楚。”