美國賓夕法尼亞大學(xué)細胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授奧龍•基特勒博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組近日發(fā)現(xiàn)，帕金森氏癥在遺傳與環(huán)境起因之間存在某種聯(lián)系。他們找到了兩種帕金森氏癥基因(α-突觸核蛋白與PARK9)之間的遺傳相互作用，并確定PARK9蛋白可保護細胞免于錳中毒。

　　錳中毒是一種與帕金森氏癥相類似的綜合征的環(huán)境風險因子，盛行于采礦、焊接及鋼鐵制造等行業(yè)。暴露于高濃度的錳金屬環(huán)境中，會對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，引發(fā)類似于帕金森氏癥的運動及癡呆癥狀。

　　在帕金森氏癥患者身上，通常可發(fā)現(xiàn)α-突觸核蛋白在大腦中錯誤折疊，形成團塊。基特勒用研究疾病蛋白的模型系統(tǒng)———酵母細胞，也會形成團塊并在該蛋白高水平表達時死亡。

　　基特勒等人早已開始尋找能防止因α-突觸核蛋白在酵母中錯誤折疊而造成細胞死亡的基因，最終找到了幾個基因。動物試驗表明，其中一些(包括一種先前并未被特征化的酵母基因YOR291W)可保護神經(jīng)元免受α-突觸核蛋白毒性作用的侵擾。

　　與此同時，歐洲研究人員發(fā)表報告指出，一種提前發(fā)作的帕金森氏癥類型正是因PARK9基因突變所致。基特勒經(jīng)過對酵母進行篩選，證實酵母中的YOR291W基因與人類PARK9基因最為接近，它是一種可解除α-突觸核蛋白毒性作用的基因。這項發(fā)現(xiàn)表明，帕金森氏癥基因能以先前意想不到的方式進行互動。

　　由于YOR291W基因與PARK9基因的類似性，基特勒等人將其重新命名為YPK9。美國普渡大學(xué)與阿拉巴馬大學(xué)的研究人員與基特勒等人合作，證實了PARK9基因也能保護神經(jīng)元免于α-突觸核蛋白的毒害。

　　之后，基特勒研究小組開始研究YPK9的功能。他們發(fā)現(xiàn)，YPK9對一種金屬轉(zhuǎn)運蛋白進行編碼，其序列與已知的、能運送金屬的其他蛋白相類似。研究人員將酵母的YPK9基因刪除，將其暴露在各種不同的過量金屬中，如鋅、銅、錳、鐵等，最后發(fā)現(xiàn)，在所有被測試金屬中，只有當錳存在時，具有YPK9缺陷的酵母才生長得不太好，它們對錳過敏。

　　研究人員還發(fā)現(xiàn)，由YPK9制造的蛋白被局限在酵母細胞的液泡膜中，液泡是細胞的內(nèi)部組成部分，可將有毒物質(zhì)進行隔離以進一步處理。據(jù)此，研究人員提出假設(shè)：液泡就是細胞中的一個捕捉毒素的袋子，以吸收錳并將其隔離以解毒，使其遠離其他的細胞器。PARK9一旦發(fā)生突變，將導(dǎo)致酵母或人類身上的液泡解毒過程出現(xiàn)功能障礙。