中研院:蛋白不稳定会导致智能障碍

中研院生化研究团队博士生江尚殷(左起)、特聘研究员陈瑞华副研究员周申如19日发表了对造成自闭症癫痫智能障碍大脑发育研究新突破成果,研究发现人体中的SOX11蛋白不稳定会导致大脑发育异常,并找到稳定SOX11的机制,提出蛋白质稳定与大脑发育密切相关的新观点,未来可望用于检测胎儿的大脑发育状况,进而及早发现甚至预防可能的相关疾病研究成果已于本月发表于国际期刊科学进步》(Science Advances)。(郑任南摄)

中研院研究发现,人体中的蛋白SOX11不稳定会导致大脑发育异常;生化所研究团队找到可以稳定SOX11的机制,提出蛋白质稳定大脑发育密切相关的新观点。

该研究是由中研院生物化学研究所陈瑞华特聘研究员、细胞个体生物学研究所周申如副研究员,双方领域研究发现,成果已于本(2)月12日发表于国际期刊《科学进展》(Science Advances)。

中研院生化所研究团队19日发表了对造成自闭症、癫痫及智能障碍的大脑发育研究新突破成果。中研院生化所特聘研究员陈瑞华解释,在大脑发育过程中,研究发现去泛素蛋白USP11可以稳定SOX11蛋白的表现,这稳定机制参与了神经生成以建构正常的神经网路实验发现缺乏USP11的老鼠有学习记忆社交情绪等多重障碍,研究更发现变异后的USP11丧失了稳定SOX11功能,更无法支持大脑正常发育。(郑任南摄)

大脑皮层掌管感觉运动、情绪、认知等多项重要功能,其发育涉及复杂过程,包括神经生成、神经细胞移动、组织建构及神经网路形成,任一环节失调便可能造成神经性疾病。

研究团队发现,遗传性大脑发育异常、有智能障碍表型病人曾出现去泛素蛋白USP11变异。实验发现,虽然小鼠缺少USP11时,SOX11仍可进行基因转录,但因其蛋白不稳定,还是会导致大脑发育异常。在行为学分析(例如:小鼠走迷宫)中,USP11缺失之成鼠确实有学习记忆和社交情绪等多重障碍。

研究团队发现在大脑发育过程中,USP11可抑制SOX11蛋白的泛素化,进而稳定SOX11的表现。这项稳定机制不但参与了神经生成,也使生成之神经移动到正确位置,以建构正常的神经网路。

陈瑞华表示,「此研究对大脑发育异常所致疾病之诊断和治疗提供了新的思考方向,未来也可望用来检测胎儿的大脑发育状况。」此外,研究团队发现变异后的USP11不仅会丧失稳定SOX11的功能,也无法支持大脑正常发育,更凸显USP11稳定SOX11的作用机制对人类大脑发育的重要性