研究人員首次報道了與遺傳性眼病相關(guān)的關(guān)鍵酶的結(jié)構(gòu)模型
新罕布什爾大學(xué)的研究人員報告了第一種關(guān)鍵酶的結(jié)構(gòu)模型,以及它的激活蛋白,它可以在一些遺傳性眼病中發(fā)揮作用,如視網(wǎng)膜色素變性和夜盲癥。
對涉及這種酶的生化途徑,即PDE6進行了大量的研究,但定義原子級模型對于定位PDE6突變非常重要,以便了解它們?yōu)槭裁磿鸺膊?,以及我們?nèi)绾伍_發(fā)新的治療干預(yù)措施來管理視網(wǎng)膜疾病。
Rick Cote,生物醫(yī)學(xué)和生物工程綜合研究中心主任,研究的主要研究者
視覺開始于視網(wǎng)膜的光感受器細胞,其中包含桿,負責(zé)微光視覺,和錐,它們在更亮的光線下是活躍的,并且能夠進行彩色視覺。當光被棒和錐吸收時,它會觸發(fā)一條激活磷酸二酯酶6或PDE6的途徑。這會產(chǎn)生對大腦的神經(jīng)沖動,最終導(dǎo)致視覺感知。一些遺傳性眼病是由PDE6或其激活蛋白transducin突變引起的,這可能導(dǎo)致正常視力或甚至完全失明。
在最近發(fā)表在“生物化學(xué)雜志”上的這項研究中,研究人員報告了他們?nèi)绾文軌蚴褂没瘜W(xué)交聯(lián)結(jié)合質(zhì)譜分析來解決PDE6在其非活化和反式激活狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。這種方法允許可視化單個PDE6催化和抑制亞基的靈活區(qū)域,這些區(qū)域在以前的工作中沒有得到很好的解決,以及活化的蛋白質(zhì)復(fù)合物的總體分子結(jié)構(gòu)。
生物化學(xué)博士生、主要作者邁克爾·歐文說:“確定這些視覺信號蛋白的結(jié)構(gòu)一直是一個挑戰(zhàn),因為它們的復(fù)雜性?!罢莆誔DE6如何被transducin激活的詳細結(jié)構(gòu)信息,將有助于我們了解這些蛋白質(zhì)突變導(dǎo)致視覺障礙和致盲疾病的分子原因?!?/p>
目前對這種遺傳性視網(wǎng)膜疾病的醫(yī)學(xué)治療可能包括基因治療或旨在抑制疾病過程的藥物。然而,它們并不總是成功地恢復(fù)PDE6的平衡和防止失明。科學(xué)家認為,了解這些視覺信號蛋白的分子結(jié)構(gòu)以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔茫梢詾殚_發(fā)新藥提供線索,既能恢復(fù)視力,又能防止失明。
這項研究得到了國家眼科研究所、國家普通醫(yī)學(xué)研究所、國家兒童健康和人類發(fā)展研究所、國家科學(xué)基金會和聯(lián)合國衛(wèi)生組織研究辦公室的資助。
新罕布什爾大學(xué)激勵創(chuàng)新,改變我們國家、民族和世界的生活。來自所有50個州和71個國家的16000多名學(xué)生參加了200多個學(xué)習(xí)項目的商業(yè)、工程、法律、衛(wèi)生和人類服務(wù)、文科和科學(xué)等一流課程的獲獎教師。作為全國表現(xiàn)最好的研究型大學(xué)之一,聯(lián)合國H與美國宇航局、美國海洋大氣署、NSF和NIH合作,每年獲得超過1.1億美元的有競爭力的外部資金,以進一步探索和界定陸地、海洋和空間的前沿。
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