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      高清晰圖像中首次發(fā)現(xiàn)與糖尿病相關(guān)的蛋白質(zhì)
      
			
      
				2020-02-06 11:44:22
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      一組研究人員在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上發(fā)表了一項激動人心的研究報告，稱他們首次能夠以高清晰度的方式檢測一種重要的受體。這種詳細(xì)的可視化幫助他們極大地理解了它的運作機制。這有助于開發(fā)更好的方法來治療2型糖尿病以及其他疾病。
      問題中的蛋白質(zhì)是胰高血糖素樣肽-1受體(GLP1R)，它存在于胰腺的beta細(xì)胞和大腦的某些神經(jīng)細(xì)胞上。β細(xì)胞上的GLP1R促使它們產(chǎn)生更多的胰島素，抑制肝臟中過多的葡萄糖產(chǎn)生，并抑制食欲。這是一組調(diào)節(jié)血糖水平并使其保持在正常范圍內(nèi)的生理活動。
      因此，研究人員針對這種蛋白質(zhì)來幫助糾正2型糖尿病的代謝失衡。事實上，現(xiàn)在已經(jīng)有很多藥物被開發(fā)出來與這種受體相互作用。GLP1R是g蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)家族的一部分，就像抗生素一樣，g蛋白偶聯(lián)受體對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)至關(guān)重要。事實上，作用于GPCRs的藥物占當(dāng)今市場上所有藥物的三分之一到一半!
      問題是，科學(xué)家是在對GLP1R功能的熟練假設(shè)的基礎(chǔ)上進行操作的，因為由于尺寸的限制，很難看到它。
      目前的研究首次詳細(xì)描述了這種受體的結(jié)構(gòu)，并在活細(xì)胞中檢測了它的功能。研究人員David Hodson這樣描述這項工作:“我們的研究讓我們能夠比以前更詳細(xì)地看到這種關(guān)鍵受體。想想看，看標(biāo)準(zhǔn)清晰度的電影和4k的電影，差別有多大?！?/p>
      他們使用了幾種不同的可視化方法，例如以熒光探針的形式創(chuàng)建標(biāo)記化合物、免疫染色、超分辨率顯微鏡以及在活老鼠體內(nèi)檢查蛋白質(zhì)。他們的探針被用來標(biāo)記受體，幫助他們精確定位活老鼠細(xì)胞內(nèi)的受體，以及了解它如何對信號化學(xué)物質(zhì)作出反應(yīng)。超分辨顯微術(shù)允許在低于波衍射極限的分辨率下成像。這使得在與單個分子大小相當(dāng)?shù)姆直媛氏卵芯可锝Y(jié)構(gòu)成為可能。因此，這些是可視化蛋白質(zhì)及其在活細(xì)胞內(nèi)組織方式的首選方法。
      使用缺乏GLP1R的工程小鼠細(xì)胞是必要的，因為需要確保探針特異性結(jié)合這種受體，而不是非特異性抗原——這是目前該領(lǐng)域研究的一個已知障礙。
      結(jié)果是，他們已經(jīng)能夠利用通過觀察分子獲得的知識來構(gòu)建一個工具箱，用于檢測GLP1R蛋白。他們聲稱，這套技術(shù)經(jīng)過了全面測試，涵蓋了任務(wù)的所有方面。
      GLP1R工具箱將幫助科學(xué)家更好地了解這種受體，并有可能將其用于改善糖尿病和肥胖癥的治療。用Hodson的話說，“我們相信這一突破將使我們對GLP1R的分布和功能有更深入的了解。雖然這不會立即改變對患者的治療，但它可能會影響我們未來設(shè)計藥物的方式。”
      這項實驗的重要性還在于，它將化學(xué)家和細(xì)胞生物學(xué)家聚集在一起，設(shè)計新的方法，以實現(xiàn)一個迄今為止無法實現(xiàn)的目標(biāo)。這使得研究人員能夠在干細(xì)胞和活的動物細(xì)胞中看到受體。根據(jù)共同研究者約翰內(nèi)斯·布洛伊哈根的說法，結(jié)果是“我們首次提供了B類GPCR的超分辨率特征?！敝匾氖?，我們的研究結(jié)果表明，某種程度的復(fù)雜性是以前的研究方法所無法理解的?！?/p>
      專家們很快就認(rèn)識到這項工作的重要性和意義。英國糖尿病研究主任伊麗莎白·羅伯遜說:“2型糖尿病的影響是嚴(yán)重和廣泛的，所以找到更有效的治療方法來幫助人們控制病情，降低潛在的毀滅性并發(fā)癥的風(fēng)險是絕對重要的。她將研究歸類為創(chuàng)新，并幫助他們了解2型糖尿病是如何發(fā)生的“前所未有的細(xì)節(jié)”。
      			

			
        
      
			
      
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