<p>研究人員在蛋白質(zhì)形成的行為中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的異常，顛覆了長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于細(xì)胞產(chǎn)生這些關(guān)鍵分子的方式的假設(shè)，并有可能更好地理解人類的衰老和神經(jīng)退行性疾病。</p> <p>&nbsp;</p> <p>與蛋白質(zhì)可以自我重組的傳統(tǒng)觀點(diǎn)相矛盾的是，約翰&middot;霍普金斯大學(xué)的生物化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，大腸桿菌中大量的蛋白質(zhì)不能，即使研究小組試圖在實(shí)驗(yàn)室中用被稱為&ldquo;伴侶&rdquo;的輔助蛋白質(zhì)來(lái)修復(fù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究的資深作者、克里格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院化學(xué)系助理教授斯蒂芬&middot;弗里德說，這一發(fā)現(xiàn)令人震驚。他領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究最近發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;如果蛋白質(zhì)折疊錯(cuò)誤，我們被告知伴侶應(yīng)該能夠修復(fù)它們。但有些蛋白質(zhì)就像胖墩墩一樣:一旦它們掉下來(lái)，所有細(xì)胞的人或馬都無(wú)法將它們重新組合起來(lái)。&rdquo;</p> <p><br />Stephen炸</p> <p><br /><strong><span class="h1">化學(xué)系助理教授</span></strong></p> <p><br />弗里德說:&ldquo;最令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是，有些蛋白質(zhì)即使是伴侶也無(wú)能為力。&rdquo;&ldquo;如果蛋白質(zhì)折疊錯(cuò)誤，我們被告知伴侶應(yīng)該能夠修復(fù)它們。但有些蛋白質(zhì)就像Humpty Dumpties:一旦它們掉下來(lái)，所有細(xì)胞的人或馬都無(wú)法將它們重新組合起來(lái)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>蛋白質(zhì)是由稱為氨基酸的較小成分組成的長(zhǎng)鏈分子。所有的細(xì)胞&mdash;&mdash;無(wú)論是人類的還是非人類的&mdash;&mdash;都含有蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)執(zhí)行著無(wú)數(shù)的功能，包括對(duì)抗病毒、構(gòu)建組織、運(yùn)行器官和產(chǎn)生其他類型的分子。</p> <p>&nbsp;</p> <p>蛋白質(zhì)的形狀決定了其正常運(yùn)作的能力。它們的氨基酸鏈&ldquo;折疊&rdquo;或組織成特定三維結(jié)構(gòu)的方式?jīng)Q定了它們執(zhí)行的功能。如果折疊蛋白是一串珍珠項(xiàng)鏈，那么功能蛋白看起來(lái)就像排列成球狀、管狀和其他各種形狀和形式的結(jié)構(gòu)的珍珠。</p> <p>&nbsp;</p> <p>細(xì)胞內(nèi)的基因突變和其他生化事故會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊成功能失調(diào)的結(jié)構(gòu)。在人類中，蛋白質(zhì)合成和折疊的錯(cuò)誤會(huì)殺死神經(jīng)元，導(dǎo)致阿爾茨海默氏癥、帕金森癥和其他與衰老有關(guān)的神經(jīng)退行性疾病。但這種行為如何破壞細(xì)胞功能的細(xì)節(jié)仍不清楚。</p> <p>&nbsp;</p> <p>弗里德希望這些發(fā)現(xiàn)有助于闡明這一過程。</p> <p>&nbsp;</p> <p>弗里德說:&ldquo;從幾十年的蛋白質(zhì)折疊研究中，我們對(duì)極少數(shù)非常簡(jiǎn)單的蛋白質(zhì)有了很多了解，因?yàn)檫@些蛋白質(zhì)適合生物物理學(xué)家擅長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)類型。&rdquo;&ldquo;我們現(xiàn)在在該領(lǐng)域擁有這些非常驚人的技術(shù)，可以在一個(gè)樣本中分析數(shù)萬(wàn)種蛋白質(zhì)，但這項(xiàng)技術(shù)從未真正用于研究折疊。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>弗里德的實(shí)驗(yàn)室與賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家們一起，也在努力更好地理解為什么一些蛋白質(zhì)不能折疊。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然化學(xué)》雜志上，表明一些蛋白質(zhì)只有在細(xì)胞的核糖體第一次產(chǎn)生它們時(shí)才能正確折疊。研究還表明，細(xì)微的突變可能會(huì)改變細(xì)胞構(gòu)建和折疊特定蛋白質(zhì)的速度。</p> <p>&nbsp;</p> <p>弗里德還與約翰&middot;霍普金斯大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家米開拉&middot;加拉格爾合作，研究大腸桿菌蛋白質(zhì)的發(fā)現(xiàn)與有記憶喪失和其他認(rèn)知障礙的老年大鼠大腦中的蛋白質(zhì)的比較。他們希望這將為蛋白質(zhì)折疊故障如何影響人類大腦疾病提供深入的見解。</p> <p>&nbsp;</p> <p>約翰&middot;霍普金斯大學(xué)的作者包括:Philip To, Yingzi Xia, Sea On Lee, Taylor Devlin和Karen G. Fleming。賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員包括楊江、Syam Sundar Neti、Ian Sitarik、Priya Pradhan、Yingzi Xia、Squire J. Booker和Edward P. O'Brien。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)工作得到了:NIH主任新創(chuàng)新者獎(jiǎng)(DP2GM140926)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)分子與細(xì)胞生物學(xué)部門(MCB2045844)的支持。NIGMS (R01GM079440)和NIH培訓(xùn)補(bǔ)助金(T32GM008403)。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>