“变脸”蛋白质挑战传统理论

科学家最近发现，淋巴细胞趋化因子有两种截然不同的三维结构，它们不仅在免疫反应中行使不同的功能，而且能在这两种结构间以每秒10次的速度互相转换。这一发现挑战了传统上认为蛋白质结构固定的观点，可能会对治疗许多与蛋白质错误折叠有关的疾病有重要意义。

　　

生物通报道：人们长期认为，蛋白质在核糖体合成并经过加工之后，自动折叠成三维高级结构。这种结构是固定不变的，因为许多蛋白质在行使生理功能时，常常依赖于蛋白质的空间三维结构。在研究中，人们的目的都是鉴定出蛋白质的结构及其功能的联系。在生物医学领域尤其如此，因为与疾病相关的蛋白结构信息，往往能够给药物开发提供许多丰富的信息。

不过，美国威斯康辛医学院的研究人员最近的一项发现对上述观点提出挑战。他们发现，淋巴细胞趋化因子（lymphotactin）能在两种截然不同的结构间快速转换，“变脸”的速度高达每秒10次，实在是相当惊人。淋巴细胞趋化因子是免疫系统的一个重要分子，这两种不同结构都在免疫反应中起到防御作用。

这个结果发表在3月17日的《PNAS》上。该发现不仅突破了对蛋白质结构与功能的传统看法，而且具有重要的医学意义。许多疾病，包括老年痴呆症、帕金森病、疯牛病和肌萎缩侧索硬化症等等，都与蛋白质的错误折叠有关。这个研究鼓舞了研究人员去寻找具有改变结构能力的蛋白质，并研究出治疗上述疾病的良方。

该研究的负责人Brian Volkman表示，尽管我们的研究结果让我们对蛋白质的折叠有了更多的疑问，但我们希望，它能促使开展更多的研究，以了解这些可怕疾病的复杂生理过程。

研究小组使用核磁共振分析光谱技术（NMR）研究蛋白质的三维结构，因为NMR可以给出分子中原子的类型和数目，以及原子间的距离。这些数据用计算机处理过之后，就可以得到该蛋白结构的3D模型。淋巴细胞趋化因子的3D结构就是通过上述方法得到的。

淋巴细胞趋化因子是免疫系统释放的一种调节性蛋白，被释放之后结合白细胞并使之激活。它们有两种完全不同的结构，最新发现的这个结构与任何已知的蛋白质结构均无相似之处。它们的功能也毫不形同：一个结合到血管内壁，另一个与白细胞结合。这意味着，该蛋白激活的时候，淋巴细胞趋化因子的结构必须从一种结构，转换成另一种结构。（生物通，揭鹰）