新研究揭示了大脑中的一种过程，这一发现可能为神经发育障碍和神经退行性疾病的未来治疗铺平道路，例如阿尔茨海默病。
研究确定了干扰在大脑发育中起关键作用的蛋白质——组蛋白去乙酰化酶4（HDAC4）——如何导致有害蛋白质簇的形成，从而干扰神经细胞生长。
首席研究员、分子生物科学技师汉娜·霍利博士（Dr Hannah Hawley）在梅西大学（Te Kunenga ki Pūrehuroa Massey University）攻读哲学博士（PhD）和博士后研究期间，在海伦·菲茨西蒙斯博士（Dr Helen Fitzsimons）的指导下完成了这项工作。
霍利博士表示，这些发现可能帮助科学家更好地理解阿尔茨海默病、帕金森病和其他脑部疾病背后的细胞过程。
"我们的研究结果表明，该蛋白质形成液滴状结构（称为凝聚体）的能力是其影响神经元的关键。我们现在正在研究这些簇的组成，并探索分解它们的方法。通过研究它们在疾病模型中的形成方式，我们希望了解干扰它们是否能带来新的治疗方法。"
在正常情况下，HDAC4会在细胞核内外移动，帮助调节大脑发育过程中的基因活性。当这一过程受到干扰时，蛋白质会积聚，形成干扰正常细胞发育的簇。
为了研究这些簇如何影响大脑功能，研究团队使用了果蝇（Drosophila melanogaster）作为模型，因为它们是一种强大的遗传模型，与人类共享许多相同的细胞过程。研究发现，细胞核中形成的簇越多，大脑和眼睛缺陷就越严重。
霍利博士表示，团队还确定了另一种蛋白质——肌细胞增强因子2（myocyte enhancer factor 2，MEF2），它帮助HDAC4进入细胞核并形成簇。
"当我们阻止这两种蛋白质相互作用时，我们发现有害簇的形成减少，脑细胞发育问题也减少，"霍利博士说。
进一步的实验表明，HDAC4蛋白质的某些部分会导致它粘附自身。当这些部分发生变化时，它就无法再形成簇，从而减少缺陷。然而，某些突变使HDAC4更容易聚集在一起，造成更多损害。
霍利博士将通过神经学基金会（Neurological Foundation）资助的为期两年的博士后职位继续这项工作。她希望目前的研究结果将为恢复大脑发育和减缓神经系统疾病的退化开辟新的治疗途径。
研究团队还包括理学院分子生物科学组的安德鲁·萨瑟兰-史密斯副教授（Associate Professor Andrew Sutherland-Smith）和马修·萨沃安博士（Dr Matthew Savoian）。这项工作由菲茨西蒙斯博士获得的马斯登基金（Marsden Grant）资助，霍利博士还获得了北帕默斯顿医学研究基金会（Palmerston North Medical Research Foundation）的暑期奖学金，以协助这项工作。该研究已发表在《开放生物学》（Open Biology）杂志上。
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