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蛋白质折叠的细胞密码破解 有望为治疗多种疾病开辟新途径

更新时间:2023-12-07 09:53:42点击:

疾病的根本原因被认为是由异物(细菌或病毒)入侵人体引起的,然而,最新研究发现,实际上有数百种疾病是由细胞蛋白质生成错误引起的。美国马萨诸塞大学阿默斯特分校领导的研究团队最近利用尖端技术,成功解读了基于碳水化合物的代码,该代码控制某些蛋白质的正常形状,而正常的蛋白质形状对于人体维持健康至关重要。相关研究成果发表在《分子细胞》杂志上。

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传统观念认为,控制生命的唯一密码是DNA,但近几十年来,科学家逐渐认识到除了DNA之外,还存在其他代码在起作用。这些代码在构建复杂折叠的分泌蛋白方面发挥关键作用,而这些蛋白在人类细胞的内质网(蛋白质折叠开始的地方)中制造。大约7000种不同的蛋白质(占人体所有蛋白质的1/3)在内质网中制造,这些蛋白质涵盖了人体的各个方面,包括酶、免疫系统和消化系统。而这些蛋白质必须正确折叠才能使人体正常运作。

研究人员关注的是一种特殊分子,被称为“伴侣”,它有助于将蛋白质折叠成最终形状,并且能够识别错误折叠的蛋白质,并在它们造成损害之前进行修复。

研究使用了糖蛋白组学和质谱分析技术,通过这些技术,破解了“伴侣系统”的工作原理。值得注意的是,这项研究不仅阐明了“伴侣”如何辨别错误折叠的蛋白质,还揭示了一个关键的“内质网守门人”酶,即UGGT。UGGT酶通过在特定位置添加一系列碳水化合物标签,被称为N-聚糖,来“标记”错误折叠的蛋白质。这种标签是一种代码,可以被“伴侣系统”解读,从而精确确定折叠过程中的问题位置,并进行修复。

这一研究成果不仅有助于深入理解“伴侣系统”如何工作,还为治疗由错误折叠蛋白质引起的多种疾病提供了新的思路。通过深入研究蛋白质折叠的分子机制,未来有望开发更精准的治疗方法,为治愈相关疾病打开崭新的大门。