当物理学与生物学相遇：朊蛋白与铜协调液-液相分离
在发表在《科学进展》杂志上的一项研究中，来自里约热内卢联邦大学(UFRJ)和德国神经退行性疾病中心(DZNE-Berlin)的研究人员揭示了活细胞生理病理中朊病毒蛋白和铜离子之间的复杂舞蹈。
该研究为铜结合朊蛋白簇的潜在治疗铺平了道路，以防止异常固体形成和减轻神经退行性结果。
就像水中的油滴一样，细胞中也有膜结合细胞器，这些细胞器在细胞功能中起着至关重要的作用。该研究有助于理解通过相分离形成的无膜细胞器或凝聚物的存在，这是一种具有独特液体性质和动态功能的富含蛋白质的组装体。值得注意的是，与神经退行性疾病相关的蛋白质经历了相分离，这表明液体凝析物与随后的聚集之间存在潜在的联系。
朊病毒蛋白(PrP)与疯牛病等致命的脑部疾病有关，人们早就知道它与脑细胞中的铜离子相互作用。在Yraima Cordeiro教授(UFRJ)和Susanne Wegmann教授(DZNE-Berlin)的指导下，研究生Mariana Do Amaral领导的这项研究表明，PrP可以在细胞表面形成动态液态冷凝物，可能作为过量铜离子的清除剂。
该论文的第一作者Do Amaral解释说:“20多年来，研究已经暗示铜与PrP结合及其在异常折叠中的作用。我们的假设是，PrP通过液-液相分离作为铜缓冲液，保护细胞免受过量铜的影响。”
这一发现突出了液液相分离在PrP调控铜稳态中的生物学意义。PrP凝聚物的动力学性质，铜离子的积累，表明了一个精细调节的机制。有趣的是，在患病或衰老的大脑中，氧化应激是一种常见现象，暴露在氧化应激下会导致大脑从液体转变为固体，类似于与神经变性相关的团块。
这项研究不仅加深了我们对朊病毒疾病的理解，而且为针对铜结合朊病毒蛋白凝聚物的潜在干预开辟了道路，以防止异常固体形成和减轻神经退行性结局。
该研究利用了先进的生物物理技术，包括在新的巴西同步加速器光源(天狼星- lnls)上的x射线光子相关光谱(XPCS)和在柏林charit