甘氨酸是最小的氨基酸-蛋白質(zhì)的組成部分之一。它也充當(dāng)大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)，使神經(jīng)元彼此交流并調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動(dòng)。許多研究人員致力于增加突觸中的甘氨酸水平，以找到有效的治療精神分裂癥的方法。這可以通過使用針對(duì)甘氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(GlyT1)的抑制劑來完成，該蛋白位于神經(jīng)元細(xì)胞膜中，負(fù)責(zé)甘氨酸被神經(jīng)元攝取。但是，由于不知道GlyT1的3D結(jié)構(gòu)，因此阻礙了這種藥物的開發(fā)。
為了確定GlyT1的結(jié)構(gòu)，丹麥轉(zhuǎn)化神經(jīng)科學(xué)研究所(DANDRITE)的研究人員進(jìn)行了研究，該研究所是北歐EMBL分子醫(yī)學(xué)合作伙伴計(jì)劃的成員，F(xiàn)。Hoffmann-LaRoche，漢堡的EMBL漢堡，蘇黎世大學(xué)，奧爾胡斯大學(xué)和Linkster Therapeutics聯(lián)手。該研究的第一作者，現(xiàn)任DANDRITE的助理教授Azadeh Shahsavar說：“這個(gè)項(xiàng)目需要幾年來來自不同實(shí)驗(yàn)室的多學(xué)科合作和獨(dú)特的專業(yè)知識(shí)。”在她擔(dān)任EMBL跨學(xué)科博士后(EIPOD)計(jì)劃的博士后期間，她為該研究進(jìn)行了測(cè)量，在此期間，她曾在漢堡EMBL，DANDRITE和羅氏公司工作。
DANDRITE主任兼這項(xiàng)研究的資深研究員Poul Nissen表示：“我們非常感謝EMBL的EIPOD計(jì)劃和北歐EMBL伙伴關(guān)系，讓我們走了這么長時(shí)間，并允許我們探索非常困難的方法。我們將沒有它，當(dāng)然也沒有Azadeh的堅(jiān)持，就不會(huì)成功!”
克服研究甘氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1的挑戰(zhàn)
事實(shí)證明，GlyT1的研究特別具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楫?dāng)從細(xì)胞膜中提取時(shí)，它是不穩(wěn)定的。為了穩(wěn)定它，科學(xué)家們組合了幾種方法，例如創(chuàng)建蛋白質(zhì)的更穩(wěn)定的變體。為了使轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白處于臨床相關(guān)狀態(tài)，研究小組使用了由羅氏公司制造的一種化學(xué)試劑，該化學(xué)試劑從內(nèi)部結(jié)合并穩(wěn)定了GlyT1，并設(shè)計(jì)了一種從外部與GlyT1結(jié)合的合成微型抗體(sybody)。
科學(xué)家們測(cè)試了960種不同的條件，并設(shè)法在其中一種條件下獲得了GlyT1晶體。Azadeh說：“晶體非常小，很難成像。我們選擇在漢堡EMBL的光束線P14上對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，它非常適合此類挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)。”P14處的X射線束特別強(qiáng)且聚焦，其設(shè)備具有為甚至微米級(jí)晶體加工而量身定制的功能。然而，晶體的質(zhì)量是可變的，這使得數(shù)據(jù)收集具有挑戰(zhàn)性。最終，阿扎德的毅力得到了回報(bào)。她說：“我記得我第一次看到抑制劑的電子密度。當(dāng)時(shí)我非常興奮，無法睡兩個(gè)晚上。”“您為那些有意義的時(shí)刻而活。”
標(biāo)簽： 結(jié)構(gòu)生物學(xué)
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