bioRxiv preprint Score 85

从头设计蛋白阻断线粒体应激反应

科学家通过从头设计蛋白质,成功靶向DELE1并抑制线粒体应激反应,为相关疾病治疗提供新策略。

线粒体应激通过DELE1蛋白激活整合应激反应(ISR),DELE1将应激信号传递给细胞质中的HRI激酶,进而诱导ATF4蛋白表达。DELE1信号失调与多种病理状态相关,但目前缺乏调控该蛋白的分子工具。本研究首次报道了从头设计的蛋白质,它们能够特异结合DELE1,阻断其寡聚化,从而抑制DELE1介导的ISR激活。

实验显示,多种设计蛋白在体外与DELE1形成稳定复合物并有效破坏其寡聚化,同时保留DELE1与HRI结合的能力。这表明设计的结合蛋白并非直接阻断DELE1-HRI相互作用,而是通过干扰DELE1的聚集来抑制信号传递。这种机制为精准调控线粒体应激通路提供了新思路。

在细胞模型中,这些设计蛋白成功抑制了线粒体应激诱导的ATF4表达,并影响了应激后的恢复过程。这一成果不仅揭示了DELE1寡聚化在ISR激活中的关键作用,还为开发针对线粒体相关疾病(如神经退行性疾病)的蛋白疗法奠定了基础。

mitochondriaprotein designstress response