TDP-43 ( TAR DNA-binding protein 43 )是一种 分布 于细胞核中的 RNA 结合蛋白, 参与细胞 转录调控、 RNA 剪接、 mRNA 稳定性 的 维持以及应激颗粒形成等多种生物学过程。 TDP-43 的细胞质错误定位和聚集 与多种神经退行性疾病的发生密切相关, 包括肌萎缩侧索硬化症( ALS )、额颞叶痴呆( FTD )以及阿尔茨海默病( AD )等。近年来 , 关于 神经退行性疾病中驱动 TDP-43 异常 聚集的机制取得了一定的进展 ,但具体 的分子 机制仍然 尚不清晰 。
近日,四川大学华西医院任海燕/雷鹏团队 合作揭示TNF受体相关因子6(TRAF6)通过独立于泛素化调控TDP-43蛋白聚集,导致神经退行性疾病发生的新机制,并基于此开发一种减少TDP-43病理性聚集的多肽。 该研究成果以TRAF6 regulates ubiquitination-independent TDP-43 condensation and related neurodegeneration为题发表于MolecularPsychiatry杂志 。
研究团队首先采用蛋白质组学 分析 , 筛选 TDP-43 的互作蛋白 谱 ,发现 肿瘤坏死因子受体相关因子 6 ( TRAF6 ) 显著富集。 随后,团队 证实 TRAF6 与 TDP-43 结合促进 其 液 - 液相分离( LLPS )并诱导 聚集 发生 。 TRAF6 是一种 E3 泛素连接酶,以其在 NF- κ B 信号 通路 中的作用而闻名 。值得注意的是, 本研究发现 TRAF6 的作用并不依赖于其 E3 泛素连接酶活性,而是通过与 TDP-43 结合 从而 驱动聚集 。 有意思的是 , TRAF6 主要位于细胞质 且与 RNA 结合缺陷 型 TDP-43 的结合能力明显 更 强 , 而 多种 ALS/FTLD 相关突变会导致 TDP-43 RNA 结合缺陷和细胞质定位错误 。 进一步研究发现, 在多种 细胞衰老 模型中, TRAF6 的表达和 TDP-43 的聚集显著增加,敲除 TRAF6 可 显著抑制衰老细胞中 TDP-43 聚集 。 这些发现 可能 为 相关疾病的 致病 机制提供新的见解。
基于上述发现 , 研究人员设计了一种 由 TDP-43 结合 TRAF6 的小片段组成 的 TDP6 抑制剂 , 通过 竞争性结合 TRAF6 降低 TDP - 43 的聚集 。 研究 结果显示, TDP6 能够 显著 减少病理 TDP-43 的 聚集 , 改善 TDP - 43 聚集诱导 的 小鼠 运动和认知 功能损伤 。 此外 , TDP6 也 减轻了由 TDP-35 (一种截短形式的 TDP-43 ) 诱导的脑损伤 ,显示出良好的神经保护效果。
总的来说 ,本研究 明确 TRAF6 作为 关键分子 ,在 诱导 TDP-43 聚集 及神经毒性方面发挥了重要作用。 TDP 6 短 肽为 TDP-43 异常聚集 相关疾病 的治疗 提供了新的思路 。
四川大学华西医院生物治疗全国重点实验室郭树攀博士 、祖雪银 博士 、 唐飞博士和 周 傲 兰 博士 研究 生 为本文共同第一作者,任海燕教授和雷鹏教授为 该论文共同通讯作者 。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41380-025-03122-w
制版人:十一
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