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Nature:離子通道TPC1三維結構出爐,助推抗埃博拉病毒感染藥物開(kāi)發(fā)

2016-03-18 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:與RobertStroud教授一起開(kāi)展這項研究的加州大學(xué)舊金山分校博士后研究員AlexKintzer說(shuō),“還沒(méi)有有效的方法來(lái)治療人類(lèi)線(xiàn)狀病毒感染。利用這些新的結構,藥物化學(xué)家如今能夠設計新的候選藥物分子,它們將更加高效地和有效地阻斷這個(gè)離子通道,從而抵御這些病毒?!?/div>

  在一項新的研究中,來(lái)自美國加州大學(xué)舊金山分校的研究人員在原子水平上詳細地確定一種潛在的藥物分子如何進(jìn)入和阻斷細胞膜上的一個(gè)離子通道,該離子通道也是埃博拉病毒和相關(guān)的“線(xiàn)狀病毒(filoviruses)”感染受害者細胞所需要的。

  這項研究標志著(zhù)在發(fā)現一種治愈依賴(lài)于這個(gè)離子通道的埃博拉病毒感染和其他疾病的方法上邁出重要一步。相關(guān)研究結果于2016年3月9日在線(xiàn)發(fā)表在Nature期刊上,論文標題為“Structure,inhibitionandregulationoftwo-porechannelTPC1fromArabidopsisthaliana”。

  與RobertStroud教授一起開(kāi)展這項研究的加州大學(xué)舊金山分校博士后研究員AlexKintzer說(shuō),“還沒(méi)有有效的方法來(lái)治療人類(lèi)線(xiàn)狀病毒感染。利用這些新的結構,藥物化學(xué)家如今能夠設計新的候選藥物分子,它們將更加高效地和有效地阻斷這個(gè)離子通道,從而抵御這些病毒。”

  為了確定這個(gè)離子通道的三維結構,Kintzer首先制造出含有多個(gè)結合到潛在藥物分子Ned-19上的被稱(chēng)作TPC1的離子通道蛋白的晶體。

  研究人員隨后借助于勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室高級光源(AdvancedLightSource,ALS)和斯坦福直線(xiàn)加速器中心(StanfordLinearAcceleratorCenter,SLAC)斯坦福同步輻射光源(StanfordSynchrotronRadiationLightsource,SSRL),讓這些晶體接受高強度X射線(xiàn)照射。通過(guò)分析X射線(xiàn)在晶體上的衍射圖案和強度,研究人員就能夠確定它們的原子結構。

  從復雜的細胞膜結構中分離出TPC1比較困難,而且經(jīng)常導致松散堆積的晶體從而產(chǎn)生較弱的衍射圖案,因此發(fā)現用于確定TPC1原子結構的衍射足夠良好的晶體就需要進(jìn)行廣泛分析。SSRL發(fā)出的BeamLine12-2在成功地分析這些晶體中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用,這是因為它發(fā)出的明亮X射線(xiàn)特別適合用于生物醫學(xué)衍射研究,它的像素陣列檢測器在記錄數據上要比常規的檢測器快1000倍。

  SSRL高分子晶體學(xué)用戶(hù)支持組負責人AnaGonzalez說(shuō),“BeamLine12-2的這些特征在讓Kintzer能夠快速地分析他的充滿(mǎn)挑戰性的晶體的衍射數據。”

  即便如此,在SSRL和ALS的36多次實(shí)驗期間,這個(gè)研究項目測試了大約6900個(gè)晶體。從計劃到研究結果發(fā)表,它花了將近4年時(shí)間。

  這項研究的一個(gè)有趣部分在于研究人員所使用的特異性TPC1分子并不是來(lái)自人類(lèi)或實(shí)驗室動(dòng)物。相反,它來(lái)自一種與西蘭花存在親緣關(guān)系的歐亞草本植物,即擬南芥(Arabidopsisthaliana)。擬南芥也被稱(chēng)作鼠耳芥(mouse-earcress)。自從上個(gè)世紀四十年代中期以來(lái),科學(xué)家就將擬南芥作為一種模式生物用于研究細胞活動(dòng)和遺傳。2000年,擬南芥成為首個(gè)基因組被測序的植物。

  Kintzer說(shuō),“在這個(gè)領(lǐng)域,使用得到很好研究的具有類(lèi)似基因序列、結構和功能性質(zhì)的非人組分是比較常見(jiàn)的。”

  未來(lái)的研究計劃包括確定人TPC1的結構和研究其他利用這種離子通道功能的分子是否可能治療或治愈其他疾病。

  Kintzer說(shuō),“比如,TPC1也在糖尿病、肥胖、脂肪肝、心臟病和諸如帕金森病之類(lèi)的神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮著(zhù)重要作用。我們希望我們的研究也將最終導致人們開(kāi)出更加有效的藥物來(lái)治療這些疾病。”

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