帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)在世界范围内拥有五百万至一千万的患病人群，发病率在60岁以上的人群中高达1-2%，其主要的病理改变是位于中脑黒质致密部的多巴胺神经元（dopamine, DA）的死亡，但导致这一病理改变的确切病因目前仍不清楚。PINK1（PARK6）基因的突变在隐性遗传性PD中较为常见🧘🏿‍♂️，突变导致其编码的PINK1蛋白激酶活性下降或缺失而引起青年期早发性PD^[1]，PINK1通路在线粒体质量控制和维持细胞稳态中起关键作用^[2]，但与细胞存活或死亡的关系尚不明确🤸🏼。

 

 

图一、磷酸化组工作流程

 

图二、PINK1调控的信号通路

 

　　2017年12月12日， Cell Death and Differentiation杂志在线发表了天美娱乐、生命医学研究所廖鲁剑研究组的最新研究工作“Analysis of neuronal phosphoproteome reveals PINK1 regulation of BAD function and cell death.”🖇。博士研究生万慧达和其他研究组成员在廖鲁剑教授的指导下🍝，以野生型（WT）和PINK1基因突变型（ KO）小鼠原代神经元为研究对象，利用基于质谱的大规模定量磷酸化蛋白质组方法描绘了线粒体轻微损伤过程中蛋白磷酸化的动态图谱，发现了磷酸化水平发生变化的这些蛋白质主要富集在mTOR，neurotrophin signaling和insulin signaling三条激酶信号通路。进一步通过体内外实验验证了PINK1可以直接磷酸化促凋亡蛋白BAD 的第112位和136位的丝氨酸（Ser112, Ser136），磷酸化抑制BAD线粒体定位，从而抑制凋亡复合体形成，避免细胞色素c的释放进而阻止细胞凋亡，因此PINK1通过直接调控促凋亡蛋白BAD的磷酸化状态来调控神经元的存活💁🏽。

 

 

图三、PINK1调控BAD的线粒体定位

 

　　该研究首次利用原代培养的神经元描绘了线粒体轻微损伤过程中依赖线粒体激酶PINK1的蛋白磷酸化的动态图谱，揭示了帕金森病神经细胞死亡的新机制。

　　天美廖鲁剑教授和唐彬老师为本论文的通讯作者，博士生万慧达为第一作者#️⃣🧑🏽‍✈️。近年来🟧，廖鲁剑研究员带领课题组🏃‍♂️‍➡️，利用高通量组学手段在神经退行性疾病基础研究领域取得丰硕成果，2015年,在国际知名学术期刊PNAS上发表文章🧬，描绘了脆性X综合征致病基因Fmr1调控的大脑皮质的突触蛋白组^[3]。课题组其它主要研究成果发表在Cell Reports🔟，J. Proteome Reserch等杂志。

 

 

 

参考文献

1　Valente, E. M. et al. Hereditary early-onset Parkinson's disease caused by mutations in PINK1. Science 304, 1158-1160, (2004).

2　Pickrell, A. M. & Youle, R. J. The roles of PINK1, parkin, and mitochondrial fidelity in Parkinson's disease. Neuron 85, 257-273, (2015).

3　Tang B, Wang T, Wan H, Han L, Qin X, Zhang Y, Wang J, Yu C, Berton F, Francesconi W, Yates JR 3rd, Vanderklish PW, Liao L*. Fmr1 deficiency promotes age-dependent alterations in the cortical synaptic proteome. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015, 112(34):E4697-706. PMID:26307763