ROLES FOR ALPHA-SYNUCLEIN DEGRADATION AND CYTOSOLIC DOPAMINE IN PD PATHOGENESIS

α-突触核蛋白降解和胞质多巴胺在 PD 发病机制中的作用

• 批准号: 8411745
• 负责人: David Sulzer
• 金额: $ 8.4万
• 依托单位: COLUMBIA UNIVERSITY HEALTH SCIENCES
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2012-01-01 至 2014-07-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/8411745
• 关键词: Autophagocytosis; Calcium; Cessation of life; Dopamine; Electrochemistry; Homeostasis; Investigation; Lysosomes; Measures; Mediating; Modeling; Molecular Chaperones; Mus; Nerve Degeneration; Neurons; Parkinson Disease; Pathogenesis; Pathology; Reporting; Research; Role; Substantia nigra structure; Testing; alpha synuclein; design; dopaminergic neuron; mutant; trafficking

We will extend a line of investigation that suggests that "multiple hits", consisting of mishandling of 1) alphasynuclein (a-syn) degradation, 2) cytosolic calcium, and 3) cytosolic dopamine (DA), underlie Parkinson's disease (PD). Our preliminary results indicate that if any of these factors are absent in neuronal culture models of selective substantia nigra (SN) death, neurodegeneration can be blocked. During the prior Udall period, we 1) developed intracellular patch electrochemistry (IPE) to measure cytosolic dopamine (Mosharov et al., 2003; Mosharov et al., 2006b) and 2) reported that a-syn is specifically degraded within specialized lysosomes by chaperone-mediated autophagy (CMA), but that pathogenic a-syn mutants and DA-modified-a-syn (DA-syn) block CMA (Cuervo et al., 2004; Martinez-Vicente et al., 2008). In the current proposal, we characterize how a-syn is trafficked to lysosomes and blocks CMA (Aim 1) how cytosolic Ca++ controls cytosolic DA in SN neurons (Aim 2) and how the combination of these three "hits" disturbs normal homeostasis and may cause in pathology in mice (Aim 3).

我们将扩展一系列调查，表明“多重打击”，包括 1) αsynuclein 的错误处理 (a-syn) 降解、2) 胞质钙和 3) 胞质多巴胺 (DA)，是帕金森病的基础 疾病（PD）。我们的初步结果表明，如果神经元培养中不存在这些因素中的任何一个 选择性黑质（SN）死亡模型中，神经变性可以被阻断。 在之前的 Udall 时期，我们 1) 开发了细胞内膜片电化学 (IPE) 来测量细胞质 多巴胺（Mosharov 等人，2003；Mosharov 等人，2006b）和 2）报道 a-syn 被特异性降解 通过分子伴侣介导的自噬 (CMA) 在专门的溶酶体内，但致病性 a-syn 突变体 DA-modified-a-syn (DA-syn) 嵌段 CMA（Cuervo 等人，2004 年；Martinez-Vicente 等人，2008 年）。 在当前的提案中，我们描述了 a-syn 如何运输至溶酶体并如何阻断 CMA（目标 1） 胞质 Ca++ 控制 SN 神经元中的胞质 DA（目标 2）以及这三个“命中”的组合如何 扰乱正常的体内平衡并可能导致小鼠病理学（目标 3）。