美國(guó)科學(xué)家近日通過(guò)研究,,首次在原子水平上“窺探”了會(huì)導(dǎo)致遺傳性腦淀粉樣血管病(CAA,,被認(rèn)為會(huì)引發(fā)中風(fēng)和癡呆)的朊病毒(prion)結(jié)構(gòu),。該項(xiàng)研究查明了這種蛋白分子的一個(gè)微小部分,它對(duì)于在腦部血管中形成斑塊至關(guān)重要,。相關(guān)論文在線發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上,。
全球很多科學(xué)家目前都在研究朊蛋白導(dǎo)致CAA等腦部退變疾病的機(jī)制。常見(jiàn)的朊蛋白疾病包括瘋牛病,、克雅氏?。–reutzfeldt-Jakob disease)等,這些疾病均無(wú)法治愈且具致命性,。
在最新的研究中,,美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的Christopher Jaroniec領(lǐng)導(dǎo)研究小組與凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的科學(xué)家合作,采集了來(lái)自CAA的朊蛋白片斷,,并用化學(xué)標(biāo)記物進(jìn)行了標(biāo)記,。之后研究人員創(chuàng)造了合適的化學(xué)條件,使得這種分子折疊形成巨大分子(macromolecule),,稱(chēng)為淀粉樣纖維(amyloid fibril),。
科學(xué)家之前已經(jīng)知道,這些纖維會(huì)在腦部的血管壁上形成斑塊,,但是一直無(wú)法詳細(xì)探測(cè)CAA纖維的分子結(jié)構(gòu),。Jaroniec說(shuō):“這些纖維非常巨大而復(fù)雜,所以傳統(tǒng)的生化技術(shù)無(wú)法揭示它們的詳細(xì)結(jié)構(gòu),。”
研究人員此次采用了名為“魔幻角旋轉(zhuǎn)”(magic angle spinning)的核磁共振技術(shù),,即在與核磁共振磁場(chǎng)有關(guān)的某個(gè)角度旋轉(zhuǎn)材料,從而消除原子間的電波干擾,。
利用這一技術(shù),,研究人員吃驚地發(fā)現(xiàn),最初的朊蛋白分子的大約80%部分都沒(méi)有出現(xiàn)在淀粉樣纖維中,,包括的大約只有20%,,接近29個(gè)氨基酸,,其中2個(gè),編號(hào)分別為138和139,,對(duì)于分子的結(jié)構(gòu)似乎特別重要,。
之前其它一些研究曾猜測(cè),這兩種氨基酸對(duì)于CAA纖維的形成很關(guān)鍵,,此次研究則是首次從原子水平上證實(shí)了它們的重要性,。
Jaroniec表示,“這僅僅只是一個(gè)非常基礎(chǔ)的研究,,我們希望它能夠?yàn)槠渌芯空唛_(kāi)展深入研究提供有用的信息,,并提升我們對(duì)于CAA的了解。”
研究小組目前正在繼續(xù)努力,,計(jì)劃更詳細(xì)地探測(cè)這些纖維的結(jié)構(gòu),,以及研究其它的CAA朊蛋白。(科學(xué)網(wǎng) 梅進(jìn)/編譯)