西班牙科學(xué)家確定了與癌癥和阿爾茨海默病相關(guān)的必需蛋白質(zhì)的作用方式

屬于 HAT 家族的蛋白質(zhì)對(duì)生命至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈儗被徇\(yùn)輸穿過細(xì)胞膜。雖然這個(gè)家族的成員實(shí)際上是相同的，但有些成員運(yùn)輸某些氨基酸而不是其他。這種專業(yè)化決定了他們參與特定功能，如細(xì)胞生長(zhǎng)或神經(jīng)元功能，并因此參與相關(guān)疾病，如癌癥或神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默病。是什么賦予了這種功能的特異性和多樣性?這是領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的西班牙國(guó)家癌癥研究中心 (CNIO) 和生物醫(yī)學(xué)研究所 (IRB Barcelona) 的研究人員提出的問題之一，其答案已于本周發(fā)表在 Proceedings of美國(guó)國(guó)家科學(xué)院(PNAS)。

得益于冷凍電子顯微鏡等最新的高分辨率結(jié)構(gòu)技術(shù)，結(jié)合計(jì)算建模和這些蛋白質(zhì)的突變體設(shè)計(jì)，研究人員能夠從原子細(xì)節(jié)上觀察該蛋白質(zhì)家族成員之一的結(jié)構(gòu)并破譯其功能。研究結(jié)果表明，該蛋白質(zhì)家族中只有少數(shù)殘基——位于特定區(qū)域內(nèi)——如何選擇它們將結(jié)合的特定氨基酸，從而負(fù)責(zé)使蛋白質(zhì)參與特定的生理功能。

有了這些信息，研究人員現(xiàn)在面臨著為涉及 HAT 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族的疾病尋找新療法和診斷工具的挑戰(zhàn)，他們對(duì)那些造成嚴(yán)重健康問題的疾病特別感興趣，例如癌癥和神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默氏病。

了解如何破壞它們的功能

氨基酸，生命的基本組成部分，進(jìn)入和離開細(xì)胞，使它們能夠生長(zhǎng)、分裂和發(fā)展其功能。這種進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)發(fā)生歸功于嵌入細(xì)胞膜中的門，這些門由 HAT 家族的蛋白質(zhì)等形成。

盡管 HAT 蛋白在結(jié)構(gòu)上實(shí)際上是相同的，但有些蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)某些氨基酸而不是其他氨基酸，從而賦予家族的每個(gè)成員特定的功能，例如參與細(xì)胞生長(zhǎng);在癌癥等疾病中的作用;神經(jīng)元功能;以及有毒物質(zhì)的運(yùn)輸和對(duì)可卡因等物質(zhì)的成癮。

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