BAG5调控α-synuclein寡聚体形成及依赖胞吞作用传递的机制研究

α-synuclein聚集体是帕金森病(Parkinson' s disease，PD)患者脑内路易小体的主要成分。研究发现α-synuclein寡聚体类似"朊蛋白"，可作为"种子"诱导正常α-synuclein异常折叠，并通过胞吞作用在细胞中播散。单泛素化修饰的α-synuclein是寡聚体形成的启动因素并参与调控胞吞作用。本项目前期研究发现，BAG5蛋白作为Hsp70的辅助因子参与调控其底物蛋白通过泛素蛋白酶体系统的降解。BAG5可与α-synuclein的互作蛋白Hsp70及Synphilin结合，并可抑制Synphilin及PINK1的多聚泛素化降解水平，从而保护线粒体免受氧化应激的损伤。本项目将进一步探讨BAG5通过抑制α-synuclein单泛素化修饰调控α-synuclein寡聚体形成及依赖胞吞作用传递的机制，为寻找阻断LB播散的干预靶点及早期治疗延缓PD病程提供新的手段。

α-synuclein阳性包涵体-路易小体(Iewy body，LB)形成及在中枢神经系统中播散是帕金森病(Parkinson’ s disease，PD)的重要病理机制。研究证实异常的蛋白聚集物—“包涵体”已经成为神经退行性疾病的病理标志，也是研究相关疾病发生机制及治疗靶点的核心。越来越多的研究提示神经退行性疾病的发生可能与“包涵体”的形成及其在细胞间的播散密切相关，这与朊蛋白病的病理模式类似。单泛素化修饰的α-synuclein是寡聚体形成的启动因素也是其重要组成部分，并参与调控了细胞间传递的重要环节“胞吞作用”，筛选单泛素化修饰α-synuclein的调控因子将有助于寻找阻断路易小体的形成靶标。本研究运用质粒转染、细胞免疫荧光、免疫共沉淀以及MPP+细胞模型及MPTP模型小鼠等方法发现：BAG5蛋白与α-syn蛋白的相互结合，并抑制了α-synuclein的单泛素化及胞吞作用;进一步MPP+细胞模型中BAG5蛋白抑制了α-synuclein的单泛素化，MPTP小鼠模型BAG5蛋白在黑质致密部α-synuclein的单泛素化水平升高，BAG5表达下调，多巴胺能神经元凋亡上调，活力减低。此结果证实BAG5作为α-Syn蛋白的单泛素化及胞吞作用的调控因子，参与了α-Syn聚集体形成及其依赖胞吞作用在细胞间传递。调控BAG5在体内的表达水平有可能阻断LB在中枢神经系统播散的干预靶点，为早期治疗及延缓PD病程进展提供新的手段。