將 omega-3 脂肪酸運送到大腦中的分子的壯觀圖像可能為將神經(jīng)治療藥物輸送到大腦打開了一扇門。
我們設(shè)法獲得了轉(zhuǎn)運蛋白的三維結(jié)構(gòu)，它為 omega-3 進入大腦提供了途徑。在這個結(jié)構(gòu)中，我們可以看到 omega-3s 如何與轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合。這些信息可能允許設(shè)計模仿 omega-3s 的藥物來劫持這個系統(tǒng)并進入大腦。”
Rosemary J. Cater，博士，第一作者，哥倫比亞大學瓦格洛斯內(nèi)科和外科醫(yī)生學院曼西亞實驗室西蒙斯學會研究員
該研究于 6 月 16 日在線發(fā)表在《自然》雜志上。
治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一個主要挑戰(zhàn)是讓藥物穿過血腦屏障 - 一層緊密堆積的細胞，排列在大腦的血管中，并積極阻止毒素、病原體和一些營養(yǎng)物質(zhì)進入大腦。不幸的是，該層還阻止了許多有希望治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物。
omega-3 等必需營養(yǎng)素需要專用轉(zhuǎn)運蛋白的幫助，這些轉(zhuǎn)運蛋白可以專門識別它們并讓它們穿過這一屏障。“運輸者就像俱樂部的保鏢，只讓有邀請或后臺的分子進來，”卡特說。
讓omega-3s進入的轉(zhuǎn)運蛋白——或保鏢——被稱為MFSD2A，是Cater研究的重點。“了解 MFSD2A 是什么樣子以及它如何將 omega-3s 拉過血腦屏障，可能會為我們提供設(shè)計藥物所需的信息，這些藥物可以欺騙這個保鏢并獲得進入通行證。”
為了可視化 MFSD2A，Cater 使用了一種稱為單粒子低溫電子顯微鏡的技術(shù)。
“這項技術(shù)的美妙之處在于，我們能夠看到轉(zhuǎn)運體的形狀，細節(jié)可精確到十億分之一米，”該研究的共同負責人、生理學和細胞生物物理學副教授 Filippo Mancia 博士說。哥倫比亞大學瓦格洛斯內(nèi)科和外科醫(yī)生學院，膜蛋白結(jié)構(gòu)和功能方面的專家。“這些信息對于了解轉(zhuǎn)運蛋白如何在分子水平上發(fā)揮作用至關(guān)重要。”
對于冷凍電鏡分析，蛋白質(zhì)分子在電子顯微鏡下懸浮在薄冰層中。強大的相機從無數(shù)角度拍攝數(shù)百萬張蛋白質(zhì)照片，然后將這些照片拼湊在一起以構(gòu)建 3D 地圖。
標簽： 血腦屏障
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