約翰霍普金斯大學 | 令人驚訝的蛋白質(zhì)行為可以提高我們對衰老的理解
指南者留學
2023-01-16 20:41:43
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<p>研究人員在蛋白質(zhì)形成的行為中發(fā)現(xiàn)了一個驚人的異常,顛覆了長期以來關(guān)于細胞產(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>
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<p>與蛋白質(zhì)可以自我重組的傳統(tǒng)觀點相矛盾的是,約翰·霍普金斯大學的生物化學家發(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驗室中用被稱為“伴侶”的輔助蛋白質(zhì)來修復。</p>
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<p>這項研究的資深作者、克里格藝術(shù)與科學學院化學系助理教授斯蒂芬·弗里德說,這一發(fā)現(xiàn)令人震驚。他領(lǐng)導的這項研究最近發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。</p>
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<p>“如果蛋白質(zhì)折疊錯誤,我們被告知伴侶應該能夠修復它們。但有些蛋白質(zhì)就像胖墩墩一樣:一旦它們掉下來,所有細胞的人或馬都無法將它們重新組合起來。”</p>
<p><br />Stephen炸</p>
<p><br /><strong><span class="h1">化學系助理教授</span></strong></p>
<p><br />弗里德說:“最令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是,有些蛋白質(zhì)即使是伴侶也無能為力。”“如果蛋白質(zhì)折疊錯誤,我們被告知伴侶應該能夠修復它們。但有些蛋白質(zhì)就像Humpty Dumpties:一旦它們掉下來,所有細胞的人或馬都無法將它們重新組合起來。”</p>
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<p>蛋白質(zhì)是由稱為氨基酸的較小成分組成的長鏈分子。所有的細胞——無論是人類的還是非人類的——都含有蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)執(zhí)行著無數(shù)的功能,包括對抗病毒、構(gòu)建組織、運行器官和產(chǎn)生其他類型的分子。</p>
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<p>蛋白質(zhì)的形狀決定了其正常運作的能力。它們的氨基酸鏈“折疊”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鏈,那么功能蛋白看起來就像排列成球狀、管狀和其他各種形狀和形式的結(jié)構(gòu)的珍珠。</p>
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<p>細胞內(nèi)的基因突變和其他生化事故會導致蛋白質(zhì)錯誤折疊成功能失調(diào)的結(jié)構(gòu)。在人類中,蛋白質(zhì)合成和折疊的錯誤會殺死神經(jīng)元,導致阿爾茨海默氏癥、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胞功能的細節(jié)仍不清楚。</p>
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<p>弗里德希望這些發(fā)現(xiàn)有助于闡明這一過程。</p>
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<p>弗里德說:“從幾十年的蛋白質(zhì)折疊研究中,我們對極少數(shù)非常簡單的蛋白質(zhì)有了很多了解,因為這些蛋白質(zhì)適合生物物理學家擅長的實驗類型。”“我們現(xiàn)在在該領(lǐng)域擁有這些非常驚人的技術(shù),可以在一個樣本中分析數(shù)萬種蛋白質(zhì),但這項技術(shù)從未真正用于研究折疊。”</p>
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<p>弗里德的實驗室與賓夕法尼亞州立大學的科學家們一起,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》雜志上,表明一些蛋白質(zhì)只有在細胞的核糖體第一次產(chǎn)生它們時才能正確折疊。研究還表明,細微的突變可能會改變細胞構(gòu)建和折疊特定蛋白質(zhì)的速度。</p>
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<p>弗里德還與約翰·霍普金斯大學的神經(jīng)科學家米開拉·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>
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<p>約翰·霍普金斯大學的作者包括: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>
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<p>這項工作得到了:NIH主任新創(chuàng)新者獎(DP2GM140926),美國國家科學基金會分子與細胞生物學部門(MCB2045844)的支持。NIGMS (R01GM079440)和NIH培訓補助金(T32GM008403)。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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