为了在细胞内进行恰当的研究,首先,蛋白质必须以适当的形式折叠,如果(做不到这点),将会很麻烦。超过300种疾病具有错误折叠的、聚集的基础蛋白质,(这些蛋白质)最终导致细胞功能障碍和死亡。
西北大学的一项新研究证明新的基因和途径通过防止蛋白质错折叠及有害聚集,保持细胞的健康;也证明了具有治疗潜能的小分子能够修复损伤细胞,由此(引发了)药物研发的新目标。基因筛查的研究由PloSGenetics杂志出版,小分子研究由自然生物化学杂志出版。该项研究的领导者,RichardI.Morimoto说道,“由于基因和小分子能够使我们保持健康,这项发现令人兴奋。”“进一步的研究应该阐明基因和小分子的相互作用。”
Morimoto是西北大学温伯格艺术与科学学院生物医学研究所(所辖)水稻研究所及分子生物学系的生物学教授,他也是芝加哥生物医学协会的负责人。
发表在PLoSGenetics的基因研究,使用透明的线虫,因其基因与人类的生物学非常相似,并且已经知道它们的基因组及完整的基因序列,这两种生物是有价值的研究工具。在此研究中,Morimoto和他的团队测试了大约19000个线虫基因,他们减少某一个基因的表达,同时观察是否该基因抑制细胞内蛋白质的聚集。该基因增加聚集或者减少聚集或者根本对聚集无影响?
研究者发现150种基因有效(抑制蛋白质的聚集)。他们进行了一系列的测试并且发现九种基因使细胞内的所有蛋白质恢复正常。(这些基因对于不同疾病相关的不同蛋白质有确定的效果。)这九种基因作为核心的内环境稳态的基础,保护动物的蛋白质组(生物体表达的完整的蛋白质)免于损伤。“这些是最重要的基因”,Morimoto说道,“搞清楚九种基因,相对于150种基因,容易的多。”
在自然生物化学杂志上的研究,Morimoto和他的同事筛查了近一百万人类组织培养细胞的小分子用来证明其恢复细胞防止蛋白质损伤的能力。他们根据化学结构确定了七类化合物,这些化合物能增加细胞保护分子监控蛋白类的能力,即恢复正常的蛋白质折叠。研究者称之为复合蛋白质稳态调节器.他们发现这些化合物恢复细胞的健康和减少蛋白质聚集以及防止错折叠。因此,用小分子治愈了患病的动物。Morimoto和他的团队对总计7类30种有前途的小分子进行了详细的分析,他们发现了一些更有效的化合物。Morimoto说道,“我们仍然不清楚这些小分子的详细机制,但是我们已经为进一步的研发确定了一些良好的药物靶点。”
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