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蛋白質長啥樣?它不僅能吃,還可能帶動新藥研發

發表日期:2017-09-27來源:《南方日報》app南方+來源:放大 縮小

  “老百姓談到蛋白質,可能容易單純地認為蛋白質就是一種營養物質”,中科院院士、清華大學生命科學學院施一公教授說,“其實蛋白質是一切生命的物質基礎和生命活動的主要承擔者,一旦蛋白質的生理功能下降,我們就會患上諸如癌癥、心臟病、神經退行性疾病等?!?/span> 

  近日,在廣州舉辦的第六屆全國“跨學科蛋白質研究”學術討論會上,記者獲悉,我國在蛋白質研究的某些領域已經處于世界領先水平,蛋白質科研成果將催生一系列新的生物技術,還有望帶動新藥物的開發。

  這個膜蛋白長得像“怪獸” 

  蛋白質究竟長什么樣?美國加利福尼亞大學舊金山分校程亦凡教授在會上分享了膜蛋白TRPV1的結構,“它長得像星球大戰里的怪獸?!?/p>

  要看清這個膜蛋白,需要接近原子分辨率的顯微鏡。程亦凡的“法寶”是曾被許多科學家“打入冷宮”的冷凍電子顯微鏡(cryoelectron microscopy)。程亦凡對冷凍電鏡所用的CCD相機進行了改進,提高了分辨率,成功利用冷凍電鏡技術解析了近原子分辨率膜蛋白TRPV1結構。程亦凡不但看清了它的“長相”,還確定了它的“人設”。

  程亦凡說,雖然TRPV1膜蛋白長得像“怪獸”,但它反而能幫助人類打真正的怪獸,“因為我們確定了TRPV1膜蛋白在疼痛和熱知覺中起中心作用的蛋白質結構”。

  他介紹,TRPV1膜蛋白大量存在于感覺神經細胞中的離子通道,然而不同于其他一般的離子通道,它能夠對化學物質或溫度變化產生反應。比如,當遇到辣椒素時,TRPV1 膜蛋白會改變它的形狀打開通道,也就是說,TRPV1膜蛋白也許能夠解辣。再比如,毒素和炎癥化合物也能夠激活TRPV1,激活它也許能夠解痛或消炎。

  但是,TRPV1在遇到極高溫度的時候,卻會引起疼痛?!斑@些關聯為許多疼痛藥物的開發提供了新的見解和突破口?!背桃喾舱f。

  蛋白質研究有望帶動新藥研發 

  “現在我們在蛋白質的某些領域已經處于世界領先水平。蛋白質作為基礎的科學研究,未來也將引發在諸如制藥、生物技術等應用領域的突破?!笔┮还f,過去幾年間中國的蛋白質研究已取得長足性的進步。

  據介紹,本次討論會由中國生物化學與分子生物學會蛋白質專業委員會主辦,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院承辦。記者獲悉,近年來,對蛋白質結構功能、相互作用以及動態變化等方面的深入研究,已取得了一系列突破性進展。蛋白質科研成果將催生一系列新的生物技術,帶動相應的醫學、藥學以及綠色產業的發展,并有望引領未來生物經濟。

  施一公也很看好冷凍電鏡在蛋白質研究領域的應用,“這項技術的突破改變了結構生物學研究的未來?!?/p>

  【記者】朱曉楓 實習生 梁忻怡  

  【通訊員】黃博純 

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