中研院:蛋白不穩定會導致智能障礙

中研院生化研究團隊博士生江尚殷(左起)、特聘研究員陳瑞華副研究員周申如19日發表了對造成自閉症癲癇智能障礙大腦發育研究新突破成果,研究發現人體中的SOX11蛋白不穩定會導致大腦發育異常,並找到穩定SOX11的機制,提出蛋白質穩定與大腦發育密切相關的新觀點,未來可望用於檢測胎兒的大腦發育狀況,進而及早發現甚至預防可能的相關疾病研究成果已於本月發表於國際期刊科學進步》(Science Advances)。(鄭任南攝)

中研院研究發現,人體中的蛋白SOX11不穩定會導致大腦發育異常;生化所研究團隊找到可以穩定SOX11的機制,提出蛋白質穩定大腦發育密切相關的新觀點。

該研究是由中研院生物化學研究所陳瑞華特聘研究員、細胞個體生物學研究所周申如副研究員,雙方領域研究發現,成果已於本(2)月12日發表於國際期刊《科學進展》(Science Advances)。

中研院生化所研究團隊19日發表了對造成自閉症、癲癇及智能障礙的大腦發育研究新突破成果。中研院生化所特聘研究員陳瑞華解釋,在大腦發育過程中,研究發現去泛素蛋白USP11可以穩定SOX11蛋白的表現,這穩定機制參與了神經生成以建構正常的神經網路實驗發現缺乏USP11的老鼠有學習記憶社交情緒等多重障礙,研究更發現變異後的USP11喪失了穩定SOX11功能,更無法支持大腦正常發育。(鄭任南攝)

大腦皮層掌管感覺運動、情緒、認知等多項重要功能,其發育涉及複雜過程,包括神經生成、神經細胞移動、組織建構及神經網路形成,任一環節失調便可能造成神經性疾病。

研究團隊發現,遺傳性大腦發育異常、有智能障礙表型病人曾出現去泛素蛋白USP11變異。實驗發現,雖然小鼠缺少USP11時,SOX11仍可進行基因轉錄,但因其蛋白不穩定,還是會導致大腦發育異常。在行爲學分析(例如:小鼠走迷宮)中,USP11缺失之成鼠確實有學習記憶和社交情緒等多重障礙。

研究團隊發現在大腦發育過程中,USP11可抑制SOX11蛋白的泛素化,進而穩定SOX11的表現。這項穩定機制不但參與了神經生成,也使生成之神經移動到正確位置,以建構正常的神經網路。

陳瑞華表示,「此研究對大腦發育異常所致疾病之診斷和治療提供了新的思考方向,未來也可望用來檢測胎兒的大腦發育狀況。」此外,研究團隊發現變異後的USP11不僅會喪失穩定SOX11的功能,也無法支持大腦正常發育,更凸顯USP11穩定SOX11的作用機制對人類大腦發育的重要性