介绍
α-突触核蛋白是一种突触前蛋白,参与神经元活动引起的突触小泡动力学变化。α-突触核蛋白基因突变以及α-突触核蛋白在神经元中的沉积(称为路易体)与帕金森病的发展密切相关。α-突触核蛋白具有类似朊病毒的特性,能够将其生理蛋白构象转化为致病构象,形成致病纤维。这些纤维的聚集以及随后的包涵体形成被认为会干扰神经元中的囊泡运输和细胞器功能。因此,检测α-突触核蛋白的朊病毒样特性并评估其修饰因子对于理解帕金森病的病理机制和开发新的治疗方法至关重要。
为了利用培养细胞分析α-突触核蛋白聚集和细胞间传播的机制,我们利用了一种基于Hasegawa等人建立的方法的改进检测方案。制备“感受态种子”是该方案的关键步骤。该检测方法无需蛋白质转染试剂,即可在短时间内评估α-突触核蛋白的聚集效率以及细胞内环境中修饰因子的作用。我们希望该方案有助于阐明突触核蛋白病的发病机制、修饰基因和化学物质
实验原理:
通过将外源性的、预先形成的病理性α-syn聚集体(种子)导入培养的细胞中,利用其“模板”效应,诱导细胞内的内源性/过表达的α-syn发生构象改变,从而在细胞内重建一个从单体→寡聚体→不溶性纤维→包涵体的快速病理聚集过程。通过检测磷酸化、不溶性以及显微镜下可见的聚集物等病理标志,来验证种子的活性、研究聚集机制或筛选干预药物。
实验流程
1. α-突触核蛋白从细菌中纯化;
2. α-突触核蛋白种子制备;
3. α-突触核蛋白种子导入培养细胞;
4. α-突触核蛋白的顺序提取从培养细胞中;
5. 蛋白质印迹法监测α-突触核蛋白包涵体形成
实验结果:

实验应用
- 验证病理蛋白的传播性: 在可控的细胞环境中,直接证明外源性病理α-syn种子可以诱导内源性α-syn聚集。
研究聚集机制: 探索哪些因素(如种子类型、细胞类型、基因突变、环境压力)影响聚集过程。
药物筛选平台: 作为体外模型,筛选能够抑制种子形成或阻断其细胞间传播的候选药物。

