APP、GABA受体恋情曝光，阿尔茨海默新视角

【新闻事件】：这一期的《科学》杂志发表一篇比利时科学家的工作，首次揭示了粉状蛋白前体蛋白（APP）的一个抑制神经退行降解产物sAPPa的工作机理。作者采用一系列黑科技找到GABA受体的一个亚单元GABABR1a是sAPPa的隐身受体，而一段叫做ExD链接不同板块的不规则多肽则是sAPPa的结合区。作者合成一个17肽类似物、活性与ExD类似，这两个多肽都与GABAR较高强度结合。体外实验中二者降低神经突触活跃程度、降低神经递质释放频率，在体内实验中17肽通过特殊给药途径显示可以降低钙瞬变频率。sAPPa与GABAR结合可能是APP降解的一个负反馈机制，可能成为控制粉状蛋白合成的一个节点。

【药源解析】：APP已经发现30多年，虽然这是一个高度保守基因但其正常生理功能尚不十分清楚。这个蛋白出名是因为与AD发病的关系，有些APP变异与AD高发相关、这些变异也产生更多降解物粉状蛋白Abeta。也有一些变异有神经退行保护作用，这些变异则导致abeta水平较低。所以粉状蛋白是过去20年制药工业举重兵围攻的靶点，但目前为止岿然不动。

APP是一个跨膜蛋白，但有多个降解途径产生不同分泌到细胞外的片段蛋白。其中这个sAPPa具有神经退行保护功能，这一段蛋白自己就可以弥补APP敲除动物的神经突触缺陷。此前已知sAPPa与神经突触活跃程度和可塑性有关，但分子机理未知（不知道通过哪个受体）。作者用sAPPa-Fc从神经突触提取物中去抓与其结合的蛋白，除了几个细胞内蛋白外GABAR是唯一的受体（通过质谱鉴定）。然后作者用sAPPa的不同段多肽测试GABAR活性,发现几个已知功能蛋白域都没有活性、反而是这个ExD不规则区是结合点。sAPPa如果没有这段多肽则失去活性，其它有这段多肽的APP降解蛋白也有活性。作者发现只有一段17肽是必须的、其中最重要的9肽也保留大部分活性。NMR实验初步确定了二者的结合模式。

作者做了一些列电生理实验证明ExD和合成的17肽与GABAR高强度结合（~500 nM），功能与已知GABAR激动剂类似、可以被已知GABAR拮抗剂抵消。体外实验ExD或17肽抑制突触前活性神经递质释放、降低兴奋性突触后电位频率、增加神经突触可塑性。体内试验作者敲入一个可以监测钙离子浓度的成像基因，持续中枢给药显示这个17肽可以降低钙瞬变频率。

以前有研究显示AD患者的sAPPa水平较低，而神经突触过度活跃在AD发病之前就已经出现。神经突触的活跃程度可能与APP的降解有关，sAPPa与GABAR结合则是控制APP降解的反馈调控机制之一。sAPPa水平过低的一个结果是abeta的过度合成和蓄积，当然还可能有其它后果。APP虽然人体基因学显示与AD发病有关，但药物调控点却非常难找。这是一个典型大坑型优质靶点，abeta抗体和BACE抑制剂都未能显示临床疗效。这个研究为AD药物研究提供一个新视角，现在有很多GABA受体激动剂和阳性别构调控剂、最近令Sage一天暴涨40%的Sage-217就是一个。

这个工作用了不少药物发现的高新技术，结尾一段是这些技术小结、我以前没看到过。当年Stenbach发现苯并二氮卓药物时对其分子机理一无所知，整体动物筛选发现有抗焦虑活性、后来才知道是通过GABA受体。现在靶点研究技术日新月异，不仅靶点给你挖出来（把膜蛋白拽下来就不容易），哪段怎么结合、结合后功能有何变化都给你一条条列出来。对分子过程了解的深度和详细程度宛如谷歌对你个人信息的掌握、令人叹为观止。

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