阳明交大找到「无序蛋白」聚集机制 神经退化疾病迎曙光

阳明交通大学针对「无序蛋白」进行研究发现，没有固定结构的蛋白，能根据周围环境酸碱值（pH值）聚集，状态如同超级英雄在电影中集结的状态，堪比好莱坞漫威电影经典台词「Avengers Assemble」（復仇者们，集合）一般。成果已获刊于国际期刊《Advanced Science》，替神经退化性疾病提供可能的新药物靶点。

阳明交大生化暨分子生物研究所教授黄介嵘携手博士班学生孙永宸（第一作者）与硕士班学生谢宗伦，聚焦于一种名为「半乳糖凝集素-3」（Galectin-3）的蛋白质。它是细胞中垃圾处理站－溶酶体（lysosome）损伤的生物标记，其异常聚集被认为可能与神经退化性疾病的发生有关，但调控其聚集的分子机制却仍然未解。

研究团队发现，Galectin-3能根据细胞内酸碱值调整自身的聚集程度，而这种能力的关键在于其蛋白分子上的几个带电小点。

研究团队表示，透过研究得知， Galectin-3中结构区域的正电荷胺基酸，有助于蛋白的聚集，而无序区域的负电荷胺基酸则像「安全阀」一样，防止蛋白过度聚集，避免对细胞造成伤害。换句话说，酸碱值可以作为调控Galectin-3聚集的关键开关。这些精巧的电荷调控机制为理解无序蛋白的聚集行为提供了全新视角。

无序蛋白没有固定乐谱，但能灵活配合其他蛋白，共同演奏出细胞功能的旋律。黄介嵘指出，过去认为蛋白要有结构才能发挥功能，但人体有一半以上的蛋白带有无结构的区段，无序蛋白在正常生理条件下没有固定形状，反而让它们能聚集改变形状与更多不同的蛋白结合，发挥出不同的生化功能。聚集是它们发挥功能的首要条件，但不正常集结却也和许多神经退化性疾病有关。

研究团队说明，以「半乳糖凝集素-3」为例，正常的聚集和它凝集素的功能有关，但其异常聚集可能加剧其它类淀粉蛋白的堆积，进而引发阿兹海默症等神经退化性疾病。

研究团队强调，研究无序蛋白的聚集行为，不仅加深了我们对这类蛋白的理解，还有助于科学家寻找针对相关疾病的新治疗方法。这一发现不仅推动了基础科学研究，也为未来的医疗应用铺平了道路。