帕金森病的“破局者”！Science｜科學家首次揭示PINK1蛋白結構，為治療帶來新希望

帕金森病是一種隱匿的神經退行性疾病，通常需要數年甚至數十年才能被診斷出來。這種疾病不僅伴有震顫，還可能導致認知障礙、語言問題、體溫調節異常和視力問題等近40種症狀。

作為全球發展最快的神經退行性疾病之一，帕金森病對患者和社會的影響巨大。在澳大利亞，超過20萬人患有帕金森病，其中10%至20%的患者在50歲之前就被診斷為青年型帕金森病（Young Onset Parkinson's Disease）。這種疾病每年給澳大利亞經濟和醫療保健系統帶來的負擔超過100億美元。

PINK1是一種與帕金森病直接相關的蛋白，早在20多年前就被發現。然而，儘管科學家們知道PINK1在帕金森病中扮演重要角色，但長期以來，他們一直無法看到人類PINK1的結構，也不清楚它是如何附著在受損線粒體表面並被啟用的。

最近，沃爾特與伊麗莎-霍爾醫學研究所（WEHI）的研究人員在《Science》雜誌上發表了一項突破性研究，首次揭示了與線粒體結合時的人類PINK1結構。這一發現不僅解開了長達數十年的謎團，還為開發治療帕金森病的新藥物鋪平了道路。

經過幾十年的研究取得突破

線粒體是細胞的“能量工廠”，負責為細胞提供能量。需要大量能量的細胞（如腦細胞）可能包含數百甚至數千個線粒體。PINK1蛋白由PARK6基因編碼，其主要功能是檢測受損的線粒體並標記它們以便清除。在健康人中，當線粒體受損時，PINK1會聚集線上粒體膜上，並透過一種名為泛素的小蛋白髮出訊號，指示受損的線粒體需要被清除。

然而，在帕金森病患者中，PINK1的突變導致這一過程無法正常進行，受損的線粒體在細胞中積累，最終導致腦細胞死亡。腦細胞對能量需求極高，因此對線粒體損傷特別敏感。

論文通訊作者David Komander教授表示，他的團隊經過多年的研究，終於揭開了人類PINK1的神秘面紗。他們首次看到了PINK1如何線上粒體上組裝並被啟用。Komander教授激動地說：“這是帕金森病研究的一個重要里程碑。終於看到PINK1並瞭解它是如何與線粒體結合的，這令人難以置信。我們的結構揭示了許多改變PINK1的新方法，這將改變帕金森病患者的生活。”

對未來治療的希望

研究的第一作者Sylvie Callegari博士進一步解釋道，PINK1的作用分為四個步驟，其中前兩個步驟是首次被揭示的。

首先，PINK1感知線粒體損傷；然後，它附著在受損的線粒體上；接著，它標記上泛素，泛素再與一種名為Parkin的蛋白連線，從而啟動受損線粒體的回收過程。