2月16日蛋白质如何控制大脑中神经细胞的产生

通过研究神经干细胞代谢特征的变化，由科隆大学 CECAD 衰老研究卓越集群的 Matteo Bergami 教授领导的研究小组发现，蛋白质 YME1L 对于协调细胞增殖之间的转变至关重要。 (细胞分裂)和静止(静止状态)。蛋白质 YME1L 负责平衡大脑中数量有限且无法再次产生的神经干细胞转化为神经元。这种蛋白质的功能缺陷会导致神经干细胞过早转化为特化细胞，从而长期损害神经再生。该文章已发表在Cell Reports上。

神经干细胞仅存在于成年哺乳动物大脑的少数区域，它们在整个生命过程中维持新神经元的产生。了解如何在这些区域调节和维持神经干细胞活动对脑外伤和疾病后的再生方法具有重要意义。YME1L 的突变也与人类患者的脑部疾病和智力障碍有关。

YME1L 是一种蛋白酶(一种裂解其他蛋白质的酶)，位于细胞的发电站——线粒体中。与其他线粒体蛋白酶一样，YME1L 在线粒体内蛋白质的质量控制中发挥着重要作用。通过分析已知被 YME1L 靶向的那些蛋白质的水平，科学家们现在发现 YME1L 的酶活性准确地反映了神经干细胞中不同的代谢状态。较高的 YME1L 活性标志着静止(休眠)状态，而较低的 YME1L 活性与增殖状态相匹配。

YME1L 活性的这种平衡是维持神经干细胞的干细胞特性所必需的，因为 YME1L 功能的损伤迫使细胞退出其干细胞状态并过早地分化为不同类型的神经细胞，从而导致干细胞从脑组织。最终，这种干细胞损失会对大脑的长期神经发生能力产生重大影响，因为无法产生更多的神经元。

“我们的研究结果表明，单个线粒体蛋白酶的活性可以显着影响神经干细胞的命运和新神经细胞的产生速度。这些发现不仅揭示了神经干细胞生物学中的一层新调控，而且可能还对携带突变 YME1L 的患者具有重要意义，”Bergami 说。

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