蛋白質折疊的細胞密碼破解
英文原文：Cellular Code on Protein Folding Unlocked 科技日報北京 12 月 5 日電 （記者張夢然）人們通常認為，疾病是由異物（細菌或病毒）入侵人體引起的，但影響人類的數(shù)百種疾病，其實是由細胞蛋白質生成錯誤引起的。美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校領導的團隊最近利用尖端技術，破解了基于碳水化合物的代碼，該代碼控制某些蛋白質的正常形狀，而正常的蛋白質形狀才能使人體保持健康。研究發(fā)表在最新一期《分子細胞》雜志上。 科學家曾認為，控制生命的唯一密碼是 DNA，但近幾十年來，人們認識到還有其他代碼在起作用，特別是在構建復雜折疊的分泌蛋白方面，這些蛋白在人類細胞的蛋白質工廠內(nèi)質網(wǎng)（蛋白質折疊開始的地方）中產(chǎn)生。大約 7000 種不同的蛋白質（占人體所有蛋白質的1/3）在內(nèi)質網(wǎng)中制造。分泌蛋白質負責從人體的酶到免疫和消化系統(tǒng)的一切，必須正確折疊才能使人體正常運作。 而一種稱為“伴侶”的特殊分子，有助于將蛋白質折疊成最終形狀，同時其還能識別錯誤折疊，并在它們造成損害之前“解決”它們。 “伴侶系統(tǒng)”的發(fā)現(xiàn)，歸功于糖蛋白組學和質譜分析，但研究人員希望其還能夠回答 25 年來一直懸而未決的問題：“伴侶”如何知道 7000 種不同的蛋白質折疊哪些是正確的？ 此次研究給出的答案，涉及一種被稱為 UGGT 的“內(nèi)質網(wǎng)守門人”酶，以及一系列稱為N-聚糖的碳水化合物標簽，這些標簽與蛋白質氨基酸序列中的特定位點相連。 研究人員使用 CRISPR 編輯后的細胞修改了“伴侶”網(wǎng)絡，同時開發(fā)了創(chuàng)新的糖蛋白組學技術。他們發(fā)現(xiàn)，UGGT 酶把糖放置在特定位置來“標記”錯誤折疊的蛋白質。這是一種代碼，“伴侶系統(tǒng)”可讀取它，接著準確確定折疊過程中出現(xiàn)問題的位置以及如何修復。 這一結果為最終治療由錯誤折疊蛋白質引起的數(shù)百種疾病打開了大門。 【總編輯圈點】 蛋白質折疊是個迷人的課題。在行使功能時，蛋白質會在短時間內(nèi)折疊成特定的三維結構。對蛋白質結構的解析和預測，可以幫助人們在分子層面理解生命活動的機理。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，伴侶系統(tǒng)能指導蛋白質折疊成最終形狀，還能識別錯誤的折疊并加以修復。本文研究發(fā)現(xiàn)，UGGT 酶把糖放置在特定位置來“標記”錯誤折疊的蛋白質，伴侶系統(tǒng)可讀取這段代碼。很多疾病恰恰是由錯誤的折疊引起，了解伴侶系統(tǒng)如何識別錯誤，也就為人類解決類似問題開辟了道路。 圖片來源：ArtemisDiana/Getty Images 該文章在 2023/12/25 16:38:52 編輯過 |
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