来自高氏病小鼠的大脑的蛋白质组学分析确定了病理途径,包括转谷氨酶1的可能作用
Shani Blumenreich1, Doreen Padan Ben-Yashar1, Tali Shalit2
1Department of Biomolecular Sciences, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel.
Journal of neurochemistry
|December 10, 2023
概括
蛋白质组学揭示了高氏病 (GD) 的小鼠模型中蛋白质表达的改变,确定了干扰素信号传递和胆固醇代谢等关键途径. 这项研究通过检查大脑中的蛋白质变化来增强对神经性GD (nGD) 病理学的理解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物化学 生物化学
- 遗传学 遗传学是一种遗传学.
背景情况:
- 氏病 (GD) 是一种溶酶体储存障碍 (LSD),源于由于GBA1突变导致的酸β-葡萄糖酶 (GCase) 活性不足.
- 神经性GD (nGD) 鼠标模型是由康杜里托尔B环氧化物 (CBE) 诱导的,它是一种不可逆转的GCase抑制剂,允许通过RNAseq.对病理途径进行调查.
- 蛋白质组学提供直接的蛋白质表达数据,与转录组学相比,可能为疾病影响的细胞通路提供更深入的见解.
研究的目的:
- 在CBE诱导的GND后对小鼠大脑进行定量蛋白质组学,以确定差异表达的蛋白质.
- 将蛋白质组发现与现有的RNAseq数据进行比较,以验证和扩大对GND病理学的机制理解.
- 调查特定蛋白质的变化,包括转质氨酶1 (TGM1),以及它们在GND模型中的细胞局部.
主要方法:
- 不针对性,基于质谱的定量蛋白质组学被用于用CBE (50 mg/kg) 治疗13天的小鼠的大脑样本.
- 分析了蛋白质组数据,以确定对照组和注射CBE的组之间的不同表达的蛋白质.
- 蛋白质组结果与从RNAseq研究中先前识别的差异表达基因 (DEG) 进行了比较.
主要成果:
- 在5038个检测到的蛋白质中,有472个蛋白质的表达有差异;104个符合进一步分析的严格标准.
- 上调的途径包括溶酶体蛋白和干扰素信号传递,而下调的途径涉及离子通道,神经递质信号传递和胆固醇代谢.
- 转氨酶1 (TGM1) 在注射CBE的小鼠中显著升高,局部在皮质中的细胞外基质中,并在小脑Purkinje细胞中细胞内.
结论:
- 蛋白质组分析证实并补充了CBE诱导的GND小鼠模型中以前的RNAseq发现.
- 这项研究确定了特定的蛋白质表达变化,包括 lysosomal 功能,免疫反应和神经传递的改变,这有助于 nGD 病理.
- 提升的TGM1及其独特的细胞局部表明它可能在GND病变发生过程中发挥作用,因此需要进一步调查.
