• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

家族性和散发性肌萎缩侧索硬化症中超氧化物歧化酶 1 的蛋白动力学。

Protein kinetics of superoxide dismutase-1 in familial and sporadic amyotrophic lateral sclerosis.

机构信息

Department of Neurology, Washington University, Saint Louis, Missouri, USA.

Sean M. Healey & AMG Center for ALS, Department of Neurology, Massachusetts General Hospital, Boston, Massachusetts, USA.

出版信息

Ann Clin Transl Neurol. 2023 Jun;10(6):1012-1024. doi: 10.1002/acn3.51784. Epub 2023 Apr 29.

DOI:10.1002/acn3.51784
PMID:37119480
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10270254/
Abstract

OBJECTIVE

Accumulation of misfolded superoxide dismutase-1 (SOD1) is a pathological hallmark of SOD1-related amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and is observed in sporadic ALS where its role in pathogenesis is controversial. Understanding in vivo protein kinetics may clarify how SOD1 influences neurodegeneration and inform optimal dosing for therapies that lower SOD1 transcripts.

METHODS

We employed stable isotope labeling paired with mass spectrometry to evaluate in vivo protein kinetics and concentration of soluble SOD1 in cerebrospinal fluid (CSF) of SOD1 mutation carriers, sporadic ALS participants and controls. A deaminated SOD1 peptide, SDGPVKV, that correlates with protein stability was also measured.

RESULTS

In participants with heterozygous SOD1 mutations, known to cause rapidly progressive ALS, mutant SOD1 protein exhibited ~twofold faster turnover and ~ 16-fold lower concentration compared to wild-type SOD1 protein. SDGPVKV levels were increased in SOD1 carriers relative to controls. Thus, SOD1 mutations impact protein kinetics and stability. We applied this approach to sporadic ALS participants and found that SOD1 turnover, concentration, and SDGPVKV levels are not significantly different compared to controls.

INTERPRETATION

These results highlight the ability of stable isotope labeling approaches and peptide deamidation to discern the influence of disease mutations on protein kinetics and stability and support implementation of this method to optimize clinical trial design of gene and molecular therapies for neurological disorders.

TRIAL REGISTRATION

Clinicaltrials.gov: NCT03449212.

摘要

目的

错误折叠的超氧化物歧化酶 1(SOD1)的积累是 SOD1 相关肌萎缩侧索硬化症(ALS)的病理标志,在散发性 ALS 中也观察到了这种现象,但其在发病机制中的作用存在争议。了解体内蛋白质动力学可能有助于阐明 SOD1 如何影响神经退行性变,并为降低 SOD1 转录本的治疗方法提供最佳剂量。

方法

我们采用稳定同位素标记与质谱联用的方法,评估 SOD1 突变携带者、散发性 ALS 参与者和对照组脑脊液(CSF)中可溶性 SOD1 的体内蛋白质动力学和浓度。还测量了与蛋白质稳定性相关的脱氨 SOD1 肽 SDGPVKV。

结果

在已知导致进行性肌萎缩侧索硬化症的杂合 SOD1 突变参与者中,突变型 SOD1 蛋白的周转率比野生型 SOD1 蛋白快约两倍,浓度低约 16 倍。SOD1 携带者的 SDGPVKV 水平高于对照组。因此,SOD1 突变会影响蛋白质的周转率和稳定性。我们将这种方法应用于散发性 ALS 参与者,发现与对照组相比,SOD1 的周转率、浓度和 SDGPVKV 水平没有显著差异。

结论

这些结果突出了稳定同位素标记方法和肽脱酰胺作用的能力,可以辨别疾病突变对蛋白质动力学和稳定性的影响,并支持实施这种方法来优化神经疾病基因和分子治疗的临床试验设计。

试验注册

Clinicaltrials.gov:NCT03449212。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/0f8c469e3d41/ACN3-10-1012-g002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/58361a82c71d/ACN3-10-1012-g004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/cfe0989d9dca/ACN3-10-1012-g003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/9806b9e701d1/ACN3-10-1012-g001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/0f8c469e3d41/ACN3-10-1012-g002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/58361a82c71d/ACN3-10-1012-g004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/cfe0989d9dca/ACN3-10-1012-g003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/9806b9e701d1/ACN3-10-1012-g001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/7b40/10270254/0f8c469e3d41/ACN3-10-1012-g002.jpg

相似文献

1
Protein kinetics of superoxide dismutase-1 in familial and sporadic amyotrophic lateral sclerosis.家族性和散发性肌萎缩侧索硬化症中超氧化物歧化酶 1 的蛋白动力学。
Ann Clin Transl Neurol. 2023 Jun;10(6):1012-1024. doi: 10.1002/acn3.51784. Epub 2023 Apr 29.
2
Wild-type Cu/Zn-superoxide dismutase is misfolded in cerebrospinal fluid of sporadic amyotrophic lateral sclerosis.野生型铜锌超氧化物歧化酶在散发性肌萎缩侧索硬化症的脑脊液中错误折叠。
Mol Neurodegener. 2019 Nov 19;14(1):42. doi: 10.1186/s13024-019-0341-5.
3
Misfolded superoxide dismutase-1 in CSF from amyotrophic lateral sclerosis patients.肌萎缩侧索硬化症患者脑脊液中错误折叠的超氧化物歧化酶-1。
J Neurochem. 2011 Apr;117(1):91-9. doi: 10.1111/j.1471-4159.2011.07177.x. Epub 2011 Feb 9.
4
Pathological TDP-43 distinguishes sporadic amyotrophic lateral sclerosis from amyotrophic lateral sclerosis with SOD1 mutations.病理性TDP-43可将散发性肌萎缩侧索硬化与伴有SOD1突变的肌萎缩侧索硬化区分开来。
Ann Neurol. 2007 May;61(5):427-34. doi: 10.1002/ana.21147.
5
Cerebrospinal fluid neurofilament light levels in amyotrophic lateral sclerosis: impact of SOD1 genotype.肌萎缩侧索硬化症患者脑脊液中神经丝轻链水平:超氧化物歧化酶1基因型的影响
Eur J Neurol. 2007 Dec;14(12):1329-33. doi: 10.1111/j.1468-1331.2007.01972.x. Epub 2007 Sep 26.
6
SOD1 in neurotoxicity and its controversial roles in SOD1 mutation-negative ALS.超氧化物歧化酶1在神经毒性中的作用及其在超氧化物歧化酶1突变阴性肌萎缩侧索硬化症中的争议性作用。
Adv Biol Regul. 2016 Jan;60:95-104. doi: 10.1016/j.jbior.2015.10.006. Epub 2015 Oct 31.
7
Gender difference in levels of Cu/Zn superoxide dismutase (SOD1) in cerebrospinal fluid of patients with amyotrophic lateral sclerosis.肌萎缩侧索硬化症患者脑脊液中铜/锌超氧化物歧化酶(SOD1)水平的性别差异。
Amyotroph Lateral Scler. 2008 Jun;9(3):184-7. doi: 10.1080/17482960801984358.
8
Mutant superoxide dismutase-1 indistinguishable from wild-type causes ALS.突变超氧化物歧化酶-1 与野生型无异,可导致肌萎缩侧索硬化症。
Hum Mol Genet. 2012 Aug 15;21(16):3568-74. doi: 10.1093/hmg/dds188. Epub 2012 May 16.
9
Oxidized/misfolded superoxide dismutase-1: the cause of all amyotrophic lateral sclerosis?氧化/错误折叠的超氧化物歧化酶-1:所有肌萎缩侧索硬化症的病因?
Ann Neurol. 2007 Dec;62(6):553-9. doi: 10.1002/ana.21319.
10
Does wild-type Cu/Zn-superoxide dismutase have pathogenic roles in amyotrophic lateral sclerosis?野生型铜锌超氧化物歧化酶在肌萎缩侧索硬化症中是否具有致病性作用?
Transl Neurodegener. 2020 Aug 19;9(1):33. doi: 10.1186/s40035-020-00209-y.

引用本文的文献

1
Aggregation-Prone Pathogenic SOD1 Variants in Amyotrophic Lateral Sclerosis: Insights from Computational Genomics and Evolutionary Conservation.肌萎缩侧索硬化症中易聚集的致病性超氧化物歧化酶1变体:来自计算基因组学和进化保守性的见解
J Mol Neurosci. 2025 Aug 7;75(3):99. doi: 10.1007/s12031-025-02388-7.
2
Network analysis of the cerebrospinal fluid proteome reveals shared and unique differences between sporadic and familial forms of amyotrophic lateral sclerosis.脑脊液蛋白质组的网络分析揭示了散发性和家族性肌萎缩侧索硬化症形式之间的共同和独特差异。
Mol Neurodegener. 2025 May 15;20(1):58. doi: 10.1186/s13024-025-00838-9.
3
Landscapes of missense variant impact for human superoxide dismutase 1.

本文引用的文献

1
Trial of Antisense Oligonucleotide Tofersen for ALS.针对肌萎缩侧索硬化症的反义寡核苷酸药物 Tofersen 的试验。
N Engl J Med. 2022 Sep 22;387(12):1099-1110. doi: 10.1056/NEJMoa2204705.
2
Altered SOD1 maturation and post-translational modification in amyotrophic lateral sclerosis spinal cord.肌萎缩侧索硬化症脊髓中 SOD1 成熟和翻译后修饰的改变。
Brain. 2022 Sep 14;145(9):3108-3130. doi: 10.1093/brain/awac165.
3
Mutant Cu/Zn Superoxide Dismutase (A4V) Turnover Is Altered in Cells Containing Inclusions.在含有包涵体的细胞中,突变型铜锌超氧化物歧化酶(A4V)的周转发生改变。
人类超氧化物歧化酶1错义变异的影响情况
bioRxiv. 2025 Feb 28:2025.02.25.640191. doi: 10.1101/2025.02.25.640191.
4
Seeding activity of human superoxide dismutase 1 aggregates in familial and sporadic amyotrophic lateral sclerosis postmortem neural tissues by real-time quaking-induced conversion.通过实时液滴式震动转换技术研究家族性和散发性肌萎缩性侧索硬化症患者死后神经组织中人类超氧化物歧化酶 1 聚集物的成核活性。
Acta Neuropathol. 2024 Jun 17;147(1):100. doi: 10.1007/s00401-024-02752-8.
5
Variability in SOD1-associated amyotrophic lateral sclerosis: geographic patterns, clinical heterogeneity, molecular alterations, and therapeutic implications.SOD1 相关性肌萎缩侧索硬化症的变异性:地理模式、临床异质性、分子改变和治疗意义。
Transl Neurodegener. 2024 May 29;13(1):28. doi: 10.1186/s40035-024-00416-x.
6
Small peptide CSF fingerprint of amyotrophic lateral sclerosis.肌萎缩侧索硬化症的小肽 CSF 指纹图谱。
PLoS One. 2024 Apr 30;19(4):e0302280. doi: 10.1371/journal.pone.0302280. eCollection 2024.
7
Extreme diversity of 12 cations in folding ALS-linked hSOD1 unveils novel hSOD1-dependent mechanisms for Fe/Cu-induced cytotoxicity.折叠 ALS 相关 hSOD1 中 12 种阳离子的极端多样性揭示了新型 hSOD1 依赖性机制,用于解释 Fe/Cu 诱导的细胞毒性。
Sci Rep. 2023 Nov 14;13(1):19868. doi: 10.1038/s41598-023-47338-8.
Front Mol Neurosci. 2021 Nov 3;14:771911. doi: 10.3389/fnmol.2021.771911. eCollection 2021.
4
Suppression with Adeno-Associated Virus and MicroRNA in Familial ALS.家族性肌萎缩侧索硬化症中的腺相关病毒和 microRNA 抑制。
N Engl J Med. 2020 Jul 9;383(2):151-158. doi: 10.1056/NEJMoa2005056.
5
Phase 1-2 Trial of Antisense Oligonucleotide Tofersen for ALS.针对肌萎缩性侧索硬化症的反义寡核苷酸 Tofersen 的 1-2 期临床试验。
N Engl J Med. 2020 Jul 9;383(2):109-119. doi: 10.1056/NEJMoa2003715.
6
Superoxide Dismutase 1 in Health and Disease: How a Frontline Antioxidant Becomes Neurotoxic.超氧化物歧化酶 1 在健康和疾病中的作用:一线抗氧化剂如何变得神经毒性。
Angew Chem Int Ed Engl. 2021 Apr 19;60(17):9215-9246. doi: 10.1002/anie.202000451. Epub 2020 Nov 19.
7
The biophysics of superoxide dismutase-1 and amyotrophic lateral sclerosis.超氧化物歧化酶-1 的生物物理学与肌萎缩性侧索硬化症。
Q Rev Biophys. 2019 Nov 25;52:e12. doi: 10.1017/S003358351900012X.
8
SILK studies - capturing the turnover of proteins linked to neurodegenerative diseases.丝氨酸水解酶(SILK)研究——捕捉与神经退行性疾病相关的蛋白质周转。
Nat Rev Neurol. 2019 Jul;15(7):419-427. doi: 10.1038/s41582-019-0222-0. Epub 2019 Jun 20.
9
An endogenous peptide marker differentiates SOD1 stability and facilitates pharmacodynamic monitoring in SOD1 amyotrophic lateral sclerosis.一种内源性肽标志物可区分 SOD1 的稳定性,并有助于 SOD1 肌萎缩侧索硬化症的药效学监测。
JCI Insight. 2019 May 16;4(10). doi: 10.1172/jci.insight.122768.
10
Protein production is an early biomarker for RNA-targeted therapies.蛋白质生成是RNA靶向疗法的一种早期生物标志物。
Ann Clin Transl Neurol. 2018 Oct 14;5(12):1492-1504. doi: 10.1002/acn3.657. eCollection 2018 Dec.