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将重要蛋白送入太空培育,或将找到无解的帕金森病病因

2017-08-31 18:26 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 研究团队将帕金森病相关蛋白LRRK2送入国际空间站,利用微重力环境培育高质量晶体,以解析其精确结构。该研究有望揭示LRRK2的活性构象,为开发特异性抑制剂提供关键模板,从而推动帕金森病疾病修饰疗法的进展,为患者带来新的治疗希望。

在国际空间站培育的LRRK2晶体将会进一步推进帕金森病药物治疗的研究。

据悉,近日,有研究团队在国际空间站上进行一项特殊实验,目的是为了在太空环境中研制治疗帕金森病的新方法,这一研究将会为治疗帕金森病提供重要线索。

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种常见的神经系统变性疾病,老年人多见,平均发病年龄为60岁左右,40岁以下起病的青年帕金森病较少见。该疾病临床上主要表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。其病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元的进行性丢失,导致纹状体多巴胺含量显著降低。

尽管有研究表明该病的诱发因素可能来自于环境等客观因素,但是该病也会来自于遗传因素。而帕金森病最常见的遗传原因是控制富亮氨酸重复激酶2(LRRK2)的基因发生了突变。LRRK2是一种大型多结构域蛋白,其激酶活性异常与家族性和散发性帕金森病均密切相关。

目前,针对PD的药物治疗只能辅助控制,尚没有办法治愈该疾病。现有药物如左旋多巴主要缓解症状,但无法阻止疾病进展,且长期使用会出现运动并发症。

研究人员计划研制药物抑制LRRK2,但在研制针对性药物之前,他们需要知道蛋白质的精确结构。其中一种研究方法就是通过实验室器皿培养LRRK2晶体,以此获得其详细的结构。然而,地球的重力会干扰LRRK2晶体的生长过程,且会使其变小,导致晶体质量不足以进行高分辨率结构解析。

研究人员表示,太空中的微重力环境将为LRRK2蛋白质的研究提供一个较好的测试条件。微重力下,蛋白质分子扩散速度减慢,对流和沉降效应减弱,有利于形成更大、更有序的晶体,从而通过X射线晶体学获得原子级分辨率的结构。

14日,研究人员将诱发帕金森病的重要蛋白质LRRK2送入了国际空间站,作为国际空间站物资补给和科学实验任务的一部分,该蛋白通过SpaceX公司“龙飞船”进入太空。

目前,该蛋白质已经在空间站生长,待生长满一个月它将被送回地球实验室,接着科学家将使用高能X射线对其进行研究分析。这一突破有望揭示LRRK2的活性位点构象,为设计特异性抑制剂提供关键模板,从而开发出能够延缓或阻止帕金森病进展的疾病修饰疗法。

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