将蛋白质加热到体温可以发现新的药物靶点!

【字体: 时间:2024年05月16日 来源:AAAS

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  我们研究蛋白质的方法要求将它们处于低温或冷冻状态。但人体蛋白质是在体温下发挥作用的。研究人员发现TRPM4蛋白配体在体温下或低温下会与TRPM4上完全不同的位点相互作用!研究强调了在体温下研究蛋白质以确保识别生理相关药物结合位点的重要性

  

由范安德尔研究所的Juan Du博士和 Wei Lü博士领导的研究团队发现,一些蛋白质在不同温度下会改变形状,有助于揭开出以前未知的药物结合位点。今天发表在《Nature》杂志上的这一发现,可能会从根本上改变蛋白质结构的研究和药物设计的方式,从而彻底改变生物学的方方面面。

我们通常在低温下研究蛋白质以确保其稳定性。然而,这项新研究表明,某些蛋白质对温度非常敏感,在体温下观察它们会改变形状。

“很长一段时间以来,我们用来研究蛋白质的方法要求它们处于低温或冷冻状态。但在现实世界中,人体蛋白质是在体温下存在和发挥作用的。”“我们的研究描述了一种在体温下研究蛋白质的新方法,并揭示了一些蛋白质在温暖时急剧改变其结构,为结构导向药物开发开辟了新的机会。”

蛋白质是人体的分子主力。它们的形状决定了它们如何与其他分子相互作用来完成它们的工作。通过确定蛋白质结构,科学家可以绘制蓝图,指导开发更有效的药物,就像锁匠设计钥匙来适应特定的锁一样。

虽然众所周知,温度会影响体内的分子功能,但在生理温度下研究蛋白质在技术上一直具有挑战性。Du和Lü实验室今天的研究详细介绍了他们是如何克服这些问题的,并为科学家们在自己的实验中这样做提供了一个路线图。

这项研究的重点是一种名为TRPM4的蛋白质,它支持心脏功能和新陈代谢,包括胰岛素的释放。因此,TRPM4与中风、心脏病和糖尿病等健康状况有关。为了观察在体温下的TRPM4,研究小组利用了VAI强大的低温电子显微镜(cryo-EM),这使得科学家能够快速冷冻蛋白质并组装其结构的详细图像。而不是使用低温样品,在读博士后Jinhong Hu博士和他在杜和Lü实验室的同事将样品加热到体温,然后急速冷冻。通过这样做,他们发现配体——与蛋白质结合的分子——在体温下与较低温度下与TRPM4上完全不同的位点相互作用。

今天的研究意义深远,并强调了在体温下研究蛋白质以确保识别生理相关药物结合位点的重要性。

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