據New Atlas報道，大約十年來，研究帕金森病的科學家們一直在探究涉及腦細胞處理能量方式的途徑，現在圍繞一種特定蛋白質的作用的謎團已經被解開。研究小組製作了一個前所未有的“實景”視圖，顯示了這種蛋白質是如何被激活的，為研究人員提供了一個有助於防止與該疾病相關的細胞死亡的治療藍圖。
當大腦中負責生產化學物質多巴胺的神經細胞死亡或受損時，帕金森病就會發作，但這一過程背後的機制仍然不清楚。研究指出了線粒體可能發揮的作用，它是為細胞提供化學能量的“發電廠”，而當線粒體開始出現故障時，這一作用可能具有邪惡的性質。
隨着我們的年齡增長，線粒體會受損並在體內堆積，研究顯示它們如何改變形狀，並為帕金森病和阿爾茨海默病等疾病創造一個“有毒”的環境。研究表明，一種名為PINK1的蛋白質在面對這種威脅時發揮着重要的保護作用，它通過標記受損的線粒體進行破壞和清除，使它們能夠被健康的線粒體所替代。
但當PINK1蛋白或這一重要途徑的其他組成部分出現缺陷時，線粒體就無法被回收，細胞就會缺乏能量。通過這種方式，PINK1已經被認為在帕金森病的早期發病中發揮了重要作用，科學家們已經能夠捕捉到其激活方式的不同圖像。現在，澳大利亞沃爾特和伊麗莎·霍爾醫學研究所的科學家們已經使用先進的低溫電子顯微鏡技術來觀察這種蛋白質的“精緻的分子細節”，並將圖像的不同部分連接起來。
“來自世界各地實驗室的許多論文–包括我們的–已經捕捉到了PINK1蛋白的快照，”研究第一作者甘忠艷（音譯）說。“然而，這些快照的差異在某種程度上加劇了對該蛋白及其結構的混淆。我們能夠做的是自己拍攝一系列蛋白質的快照，並將它們拼接在一起，製成一部‘實景電影’，揭示PINK1的整個激活過程。然後我們能夠調和為什麼所有這些以前的結構圖像是不同的–它們是在這個蛋白質被激活以執行其在細胞中的功能時的不同時刻拍攝的快照。”
據科學家稱，這一發現可能對治療帕金森病的藥物開發產生深遠影響。有了對其結構的這種新的理解，科學家們希望能夠開發出藥物來開啟該蛋白，減緩甚至停止疾病的發展。
甘忠艷說：“我們的一個關鍵發現是，這種蛋白質形成了一個二聚體–或一對–對於開啟或激活該蛋白質以發揮其功能至關重要。關於這個蛋白家族的論文有數萬篇，但將這種蛋白如何聚集在一起並在激活過程中發生變化可視化，確實是世界首創。”
該研究發表在《自然》雜誌上。