研究人员发现具有DYRK1A抑制作用的蛋白质可能对唐氏综合症有影响

唐氏综合症是一种由细胞分裂和分化异常引起的先天性疾病，最常见于注定会出现神经发育迟缓和其他健康并发症的新生儿。

这种遗传缺陷会导致蛋白激酶DYRK1A功能障碍，该蛋白激酶在21号染色体上编码，与唐氏综合症和自闭症谱系障碍密切相关。DYRK1A作为治疗多种疾病的靶分子引起了人们的关注，但调节DYRK1A酶的具体细胞机制尚未明确。

现在，京都大学的研究人员已经鉴定出FAM53C蛋白及其DYRK1A抑制作用，该作用使蛋白激酶在细胞质内保持失活。

“我们的研究结果证明了DYRK1A的细胞内调节机制在神经精神系统的正常发育和功能中的重要作用，”京都大学生物研究研究生院的第一作者YoshihikoMiyata说。

“人脑高度复杂的发育和活动的分子调节让我着迷，”宫田补充道。除了神经精神症状外，唐氏综合症还可能导致早发阿尔茨海默病、2型糖尿病和面部发育不良。

“鉴于DYRK1A的重要性，我们已经探索了作为其相互作用对应物的潜在分子，”Miyata说。

DYRK1A控制许多生物功能，包括神经系统的发育和功能。在细胞水平上，这种关键蛋白磷酸化细胞质和细胞核中的各种其他蛋白，以调节细胞周期、细胞分化、细胞骨架形成和DNA损伤反应。

在之前的研究中确定DCAF7/WDR68是DYRK1A的主要结合蛋白后，Miyata的团队使用质谱法发现了调节DYRK1A功能和细胞位置的其他相互作用蛋白。

值得注意的是，结构灵活的FAM53C蛋白直接与负责蛋白磷酸化的DYRK1A区域结合。这种相互作用降低了DYRK1A的激酶活性，将DYRK1A安全地锚定在细胞质内但在细胞核外，就像在正常脑组织中一样。

Miyata表示：“FAM53C介导的蛋白激酶活性调节可能会显着影响DYRK1A正常和异常水平引起的基因表达调节，为我们提供了许多潜在的临床见解。”