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科研人员绘制出一种蛋白质晶体结构,用以推进多种疾病的药物治疗

时间:2019-07-18
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西弗吉尼亚大学的研究人员绘制了我们细胞中存在的蛋白质的晶体结构,并首先确定了药物如何锁定它。该研究结果发表在自然研究杂志“自然化学”上。

该研究由西弗吉尼亚州临床和转化科学部资助 - 以一种名为“mitoNEET”的蛋白质为中心。 MitoNEET栖息在我们线粒体的外膜上,就像一种激活我们细胞的能量植物。

“MitoNEET是治疗代谢性疾病的新型治疗靶点,可能会改善阿尔茨海默病和中风的治疗,”药学和医学院副教授Werner Geldenhuys说。他和他的同事 - 包括西弗吉尼亚大学医学院助理教授Aaron Robart,WVU医学院专业课程助理主任John Hollander和马歇尔大学药学院副教授Timothy Long负责该项目。

“这种蛋白质与许多难以解决的疾病有关:糖尿病,中风,心脏病,”罗巴特说。 “我们实际上并不知道这种蛋白质的作用,但它仍然靠近细胞的发电站,所有这些疾病都有能量流动的主题。”

为了探索mitoNEET在我们的能量过程中的作用,研究人员从细菌过度表达和动物模型中分离出mitoNEET。然后,他们合成了11种类似于呋塞米的分子,这是一种以LASIX品牌销售的普通利尿剂,并向其暴露了mitoNEET。

在分子与mitoNEET结合后,研究人员创建了一对配对的原子原子图。他们远程控制阿贡国家实验室的先进光子源 - 用超高能量高能X射线轰击样品 - 精确地揭示分子如何聚集在一起。

研究小组发现,这些分子停留在大量的铁和硫原子中,形成蛋白质的一部分。 Raisa Nuuz是一名本科生,参与了研究学徒计划并收集了初步的结构数据。 “这凸显了重要的科学发现可以在任何专业水平上发生,”罗巴特说。

“这些研究结果非常重要,因为它们使我们能够继续了解线粒体和生物能量学在许多疾病状态中的作用,”Hollander说。 “通过靶向治疗调节线粒体功能可能是药物发现的关键途径。”

了解mitoNEET的细胞功能可以通过改变蛋白质的活性来改善药物的性能。例如,向药物的分子结构中添加额外的氧基团显着地加强了与mitoNEET的结合并消除了与其他细胞蛋白的偶然结合。

服用这种药物的患者有哪些可能的结果?更好的症状缓解。

“该项目的成功真实地说明了一种被认为是基础科学的方法如何能够提供对临床问题的深入洞察,”医学院生物化学系主任Michael Schaller说。 “它还展示了解决问题的能力,因为团队由具有不同专业知识的成员组成。”#风风计划#

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