導(dǎo)致無數(shù)老人失憶的阿爾茨海默癥的“罪魁禍?zhǔn)住钡降组L什么樣?記者今天從清華大學(xué)獲悉,,清華大學(xué)教授施一公研究組在世界上首次揭示了與阿爾茨海默癥(俗稱老年癡呆癥)發(fā)病直接相關(guān)的人源γ分泌酶復(fù)合物的精細(xì)三維結(jié)構(gòu),為理解γ分泌酶復(fù)合物的工作機(jī)制及阿爾茨海默癥的發(fā)病機(jī)理提供了重要線索。
這項成果以長文的形式由英國《自然》雜志于6月29日在線發(fā)表,。此前,施一公曾多次受邀在國際會議上作報告,,《自然》,、《細(xì)胞》、《科學(xué)》等頂級科學(xué)期刊聽到這一消息后,,更是罕見地主動向施一公約稿,。
作為世界著名的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家,盡管此前已在世界頂級科學(xué)雜志發(fā)表過多篇文章,,可施一公認(rèn)為,,這是自己“研究生涯中最重要的成果”,,也是“單項成果中分量最重的”。
這項成果的取得源自10年前的轉(zhuǎn)型,。盡管曾是美國普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系建系以來最年輕的終身教授和講席教授,,可當(dāng)時37歲的施一公卻陷入學(xué)術(shù)上的“中年危機(jī)”。在細(xì)胞凋亡領(lǐng)域,,他的小組是世界上最好的小組之一,,回答了該領(lǐng)域大部分重要的結(jié)構(gòu)生物學(xué)問題。他已經(jīng)功成名就,,卻下決心“再拼一把”,,向新的領(lǐng)域——膜蛋白領(lǐng)域發(fā)起進(jìn)軍。γ分泌酶復(fù)合物就是其中的一個高地,。
施一公在介紹他的研究組成果時表示,,此前的研究表明,阿爾茨海默癥的發(fā)生和大腦中淀粉樣斑塊的形成密切相關(guān),。淀粉樣斑塊是由膜整合蛋白酶復(fù)合物γ分泌復(fù)合酶異常切割“淀粉樣前體蛋白”APP而產(chǎn)生過量易聚集的Aβ42肽所致,。
γ分泌酶復(fù)合物可以理解成細(xì)胞膜上的一個蛋白酶體,或者更通俗地形容為垃圾粉碎機(jī),。它的主要作用是降解細(xì)胞膜上的一些廢物蛋白,,把它降解成小的片段,讓人體再吸收,、再利用,。
獲得γ分泌酶復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)是目前世界生命科學(xué)領(lǐng)域最熱門的研究課題之一,世界上幾十個實驗室都在“玩命地”科研攻關(guān),,但幾十年都未有收獲,。
此前,外國科學(xué)家只能將蛋白酶解析到12埃的分辨率,,而此次施一公教授對獲得的復(fù)合物樣品進(jìn)行了冷凍鏡分析和數(shù)據(jù)收集,,最終獲得了分辨率達(dá)4.5埃的γ復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)。施一公對此形象地解釋:“如果說12埃是讓你離100米遠(yuǎn)看一個饅頭,,4.5埃則是離5米遠(yuǎn)看這個饅頭,,希望未來能在10厘米外看這個饅頭?!?/p>
他還表示,,此前世界上已在阿爾茨海默癥的功能性方面取得突破,但此次空間結(jié)構(gòu)上的解析還是首次,,“這是我職業(yè)生涯上最重要的突破,。”
之所以能在強(qiáng)手如林的競爭中領(lǐng)先,施一公認(rèn)為除了技術(shù)原因之外,,另一個重要原因就是人,。
除了施一公和論文的共同第一作者、正在英國MRC分子生物學(xué)實驗室從事博士后研究的白曉晨及其導(dǎo)師,,在研究的攻堅階段,,團(tuán)隊的其他8人都是清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的在讀博士。
論文的第一作者盧培龍和他的妻子,、論文的共同第一作者馬丹都是在4周前剛剛拿到博士學(xué)位,。
施一公以百米沖刺來比喻這項研究,他對自己小組的定位是“我們已經(jīng)起跑了,,處于領(lǐng)先地位”,。但是他也清醒地知道,成果一旦發(fā)布出來,,“就是歷史,,就是過去?!比绻滩阶苑?,“也許另外一個組就會超過我們?!?/p>
在今天上午的發(fā)布會結(jié)束后,,“我們的學(xué)生回去又要拼命了。我們會全力以赴,,希望能第一個沖線,。”他說,。
“阿爾茨海默癥最主要的特征就是失憶,。”施一公教授表示,,阿爾茨海默癥是一種致死性神經(jīng)退行性疾病,。該病多發(fā)于65歲以上的老人,然而也有少見的早發(fā)性病患會提早發(fā)病,。隨著現(xiàn)代人壽命的增長,罹患阿爾茨海默癥的人越來越多,。美國前總統(tǒng)里根和英國前首相撒切爾夫人都罹患該病,。
據(jù)相關(guān)資料顯示,早在2006年,,全世界約有2600萬人患有阿爾茨海默癥,,到2050年估計全球每85人就有1人罹患該病。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國目前約有500萬阿爾茨海默癥患者,,占世界的四分之一,。
施一公教授表示,他們所研究的人源γ分泌酶復(fù)合物的精細(xì)三維結(jié)構(gòu),,是阿爾茨海默癥的基礎(chǔ)研究,,但距臨床應(yīng)用還有很長一段距離。