2023年3月生物化学与分子生物学权威杂志J. Biol. Chem. (2023) 299(2) 102857在线刊登了我校生命科学与技术学院罗施中教授的最新研究成果 “A liquid-to-solid phase transition of Cu/Zn superoxide dismutase 1 initiated by oxidation and disease mutation” 。该文首次提出液液相分离（LLPS） 代表了一种将可溶性超氧化物歧化酶1（SOD1） 转化为聚集的SOD1的生物物理过程。这一新的发现为肌萎缩侧索硬化（amyotrophiclateralsclerosis，ALS）的致病机制的发现提供了新的理论及实验依据。
ALS等神经退行性疾病的致病机制至今不明确，近年来LLPS成为生物学领域的研究的新热点之一，许多细胞内蛋白及核酸等生物分子的相分离被认为与多种神经退行性疾病的生理性及病理性过程密切相关。文章揭示了SOD1可以在体外和氧化应激下的细胞中经历 LLPS。SOD1的异常氧化诱导LLPS形成的液滴成熟，最终导致蛋白质的聚集和纤维化，这与残基Cys111和Trp32密切相关。与ALS相关的 SOD1病理突变（A4V，G93A等）会改变液滴的形态和物理状态，促进SOD1液滴向低聚物转变。由这两种途径形成的淀粉样聚集体对神经细胞均有明显的毒性作用。这一研究首次从SOD1LLPS水平阐述了ALS的发病机制，丰富了人们对神经性退行性疾病发病机制的认知，为之后开发相关药物奠定了基础。
北京化工大学生命科学与技术学院罗施中教授为本文的通讯作者，硕士生谷思宇和徐铭为共同第一作者，北京化工大学为论文第一完成单位。本研究工作得到国家自然科学基金委和科技部国家重点研发计划的大力资助。
文章链接https://doi.org/10.1016/j.jbc.2022.102857 (DOI: 10.1016/j.jbc.2022.102857)