de Boni, Laura and Watson, Aurelia Hays and Zaccagnini, Ludovica and Wallis, Amber and Zhelcheska, Kristina and Kim, Nora and Sanderson, John and Jiang, Haiyang and Martin, Elodie and Cantlon, Adam and Rovere, Matteo and Liu, Lei and Sylvester, Marc and Lashley, Tammaryn and Dettmer, Ulf and Jaunmuktane, Zane and Bartels, Tim (2022) Brain region-specific susceptibility of Lewy body pathology in synucleinopathies is governed by α-synuclein conformations. Acta Neuropathologica, 143, pp. 453-469. Springer Nature. doi: 10.1007/s00401-022-02406-7. ISSN 0001-6322.
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Official URL: https://dx.doi.org/10.1007/s00401-022-02406-7
Abstract
The protein α-synuclein, a key player in Parkinson's disease (PD) and other synucleinopathies, exists in different physiological conformations: cytosolic unfolded aggregation-prone monomers and helical aggregation-resistant multimers. It has been shown that familial PD-associated missense mutations within the α-synuclein gene destabilize the conformer equilibrium of physiologic α-synuclein in favor of unfolded monomers. Here, we characterized the relative levels of unfolded and helical forms of cytosolic α-synuclein in post-mortem human brain tissue and showed that the equilibrium of α-synuclein conformations is destabilized in sporadic PD and DLB patients. This disturbed equilibrium is decreased in a brain region-specific manner in patient samples pointing toward a possible "prion-like" propagation of the underlying pathology and forms distinct disease-specific patterns in the two different synucleinopathies. We are also able to show that a destabilization of multimers mechanistically leads to increased levels of insoluble, pathological α-synuclein, while pharmacological stabilization of multimers leads to a "prion-like" aggregation resistance. Together, our findings suggest that these disease-specific patterns of α-synuclein multimer destabilization in sporadic PD and DLB are caused by both regional neuronal vulnerability and "prion-like" aggregation transmission enabled by the destabilization of local endogenous α-synuclein protein.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/185386/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Brain region-specific susceptibility of Lewy body pathology in synucleinopathies is governed by α-synuclein conformations | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 9 February 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Acta Neuropathologica | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 143 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1007/s00401-022-02406-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 453-469 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Springer Nature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0001-6322 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Aggregation; Aggregation transmission; DLB; Multimers; PD; α-Synuclein. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | other | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | other | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | other | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Digitalisation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | D - no assignment | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | D - no assignment | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Office of Management and Budget | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | de Boni, Laura | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 08 Apr 2022 12:31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 27 Jun 2023 15:05 |
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