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分享到臉書FB!   分享到Google+!   分享到噗浪!   分享到推特twitter!   作者:記者陳念祖 時間:2021-02-19 人氣:

中研院研究發現蛋白SOX11穩定可避免導致智能障礙、癲癇和自閉症

(台灣TB新聞網/記者陳念祖)中央研究院19日表示,蛋白質穩定與大腦發育密切相關,去泛素蛋白USP11可抑制SOX11蛋白的泛素化,進而穩定人體中的蛋白SOX11的表現,可避免導致智能障礙、癲癇和自閉症。

中央研究院指出,過往,針對大腦發育異常的成因的研究,多聚焦於基因轉錄層面,較少探討蛋白質修飾的重要性。

中研院研究團隊發現,在大腦發育過程中,USP11可抑制SOX11蛋白的泛素化,進而穩定SOX11的表現。這項穩定機制不但參與了神經生成,也使生成之神經移動到正確位置,以建構正常的神經網路。

中央研究院生物化學研究所特聘研究員陳瑞華和細胞個體生物學研究所副研究員周申如的跨領域研究發現,人體中的蛋白SOX11不穩定會導致大腦發育異常。

中研院研究團隊並找到可以穩定SOX11的機制,並提出蛋白質穩定與大腦發育密切相關的新觀點,該項研究成果已於110年2月12日發表於國際期刊《科學進展》(Science Advances)。

中研院表示,大腦皮層掌管感覺、運動、情緒、認知等多項重要功能,其發育涉及複雜過程,包括神經生成、神經細胞移動、組織建構及神經網路形成,任一環節失調便可能造成神經性疾病。

研究團隊發現,遺傳性大腦發育異常、有智能障礙表型的病人曾出現去泛素蛋白USP11變異。

經過實驗發現,雖然小鼠缺少USP11時,SOX11仍可進行基因轉錄,但因其蛋白不穩定,還是會導致大腦發育異常。

在小鼠走迷宮行為學分析中,USP11缺失之成鼠確實有學習記憶和社交情緒等多重障礙。

陳瑞華特聘研究員表示,「此研究對大腦發育異常所致疾病之診斷和治療提供了新的思考方向,未來也可望用來檢測胎兒的大腦發育狀況。」

此外,研究團隊發現變異後的USP11不僅會喪失穩定SOX11的功能,也無法支持大腦正常發育,更凸顯USP11穩定SOX11的作用機制對人類大腦發育的重要性。

按,泛素(ubiquitin)由76個胺基酸所組成,是一種存在於大多數真核細胞中的小蛋白。它的主要功能是標記需要分解掉的蛋白質,使其水解。當附有泛素的蛋白質移動到桶狀的蛋白酶的時候,蛋白酶就會將該蛋白質水解。

泛素化則是指一種重要的細胞調節過程,泛素化可調節、代謝細胞中蛋白濃度,並去除過多、受損或突變的蛋白質。泛素化也涉及基因表達、轉錄調節、DNA損傷修復等人體調控機制。

泛素化調節過程出問題,引起智能障礙、癲癇和自閉症等病症,患者通常需要特殊治療、教育和長期照顧,對家庭和社會經濟都是相當大的負擔。
              中央研究院生物化學研究所特聘研究員陳瑞華介紹去泛素蛋白USP11可抑制SOX11蛋白的泛素化,進而穩定人體中的蛋白SOX11的表現。(文:陳念祖 圖:中研院研究提供)

           參與研究的江尚殷博士(左)與陳瑞華特聘研究員(中)和周申如副研究員(右)記者會合影。(文:陳念祖 圖:中研院研究提供)

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