藥物通過國際空間站的航天器對接附著在我們體內(nèi)的蛋白質(zhì)上。對這一過程的詳細描述可以揭示很多關(guān)于藥物是如何工作的，以及新藥應該采取什么形式。
西弗吉尼亞大學的研究人員繪制了一種存在于我們細胞中的蛋白質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)，并首次確定了藥物是如何鎖定在其上的。研究結(jié)果發(fā)表在自然研究雜志《自然化學》上。
這項研究由西弗吉尼亞州的臨床和轉(zhuǎn)化科學研究所資助，以一種叫做有絲分裂原的蛋白質(zhì)為中心。有絲分裂原生活在我們線粒體的外膜上，它就像一種能量植物，可以激活我們的細胞。
藥學院和醫(yī)學院副教授Werner Geldenhuys說：“MitoNEET是一種基于代謝性疾病的新治療靶點，可能導致阿爾茨海默病和中風的緩解治療。他和他的同事——包括西弗吉尼亞大學醫(yī)學院助理教授艾倫羅巴特、醫(yī)學院專業(yè)課助理院長、馬歇爾大學藥學院副教授蒂莫西龍——完成了這個項目。
“這種蛋白質(zhì)與許多非常棘手的疾病有關(guān)：糖尿病、中風和心臟病，”羅巴特說?！拔覀儗嶋H上并不知道這種蛋白質(zhì)的作用，但它停留在細胞的發(fā)電站附近，所有這些疾病都有能量流動的主題?！?
為了探索有絲分裂原在我們能量過程中的作用，研究人員從細菌過表達和動物模型中分離出有絲分裂原。然后，他們合成了11種類似速尿的分子，速尿是一種常見的利尿劑，以LASIX品牌出售，并將米托尼暴露給他們。
分子與有絲分裂原結(jié)合后，研究人員建立了成對原子的原子圖。他們遠程控制阿貢國家實驗室的先進光子源——用超高亮度高能X射線轟擊樣品——并準確揭示了分子是如何聚集在一起的。
研究小組發(fā)現(xiàn)，這些分子被對接成一團鐵和硫原子，形成蛋白質(zhì)的一部分。參加研究學徒計劃的本科生raisanuez收集了初步的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。羅巴特說：“這突出表明，重要的科學發(fā)現(xiàn)可以發(fā)生在任何專業(yè)水平上。
霍蘭德說：“這些發(fā)現(xiàn)非常重要，因為它們使我們能夠繼續(xù)了解線粒體和生物能在許多疾病狀態(tài)中的作用。"通過靶向治療調(diào)節(jié)線粒體功能可能是藥物發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵途徑."
了解有絲分裂原的細胞功能可以通過改變蛋白質(zhì)的活性來提高藥物的性能。例如，在藥物的分子結(jié)構(gòu)中添加額外的氧基團可以顯著加強與有絲分裂原的結(jié)合，并消除與其他細胞蛋白質(zhì)的意外結(jié)合。
服用這種藥物的患者可能會有什么結(jié)果？癥狀得到更好的緩解。
醫(yī)學院生物化學系系主任邁克爾夏勒(Michael Schaller)說：“這個項目的成功確實表明，這種被認為是基礎(chǔ)科學的方法如何能夠為臨床問題提供相當大的洞察力?！斑@也顯示了解決問題的能力，因為團隊由具有不同專業(yè)知識的成員組成。”
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