科学家揭示了分子转运蛋白的3D结构

时间：2021-09-28 16:25:00 来源：

外部线粒体膜中的胆固醇转运蛋白Tspo用作重要诊断标记的对接部位，以及许多药物如赖哌己蛋白。Lukasz Jaremko，Mariusz Jaremko，Markus Zweckstetter / Dzne，Biophysical Chemistry和Umg的MPI

科学家们首次揭示了分子运输器TSPO的3D结构，对诊断和治疗脑病的新途径开门。

“胆固醇”这个词在大多数人的思想中直接联系在高脂食品，令血液测试结果和心血管疾病中。然而，尽管其声誉不佳，但胆固醇对我们的福祉至关重要：它稳定细胞膜，是在细胞的发电厂中生产不同激素的原料 - 线粒体。现在，首次，甘廷的科学家解决了分子转运蛋白的高分辨率结构，它将胆固醇引入线粒体。该蛋白质还用作诊断标志物和不同药物的对接部位，例如valium。其三维形状和功能的详细知识开辟了新的诊断和治疗观点。

不仅是线粒体是活细胞中最重要的能源供应商。它们还产生类固醇激素，如睾酮和雌二醇，其控制身体中的许多过程。用于生产类固醇激素的原料是胆固醇，必须首先将其在两个膜上传送到线粒体中。这种困难的任务是通过在外部线粒体膜中命名为Tspo的分子转运蛋白来进行。使用核磁共振光谱，两支与哥廷根的科学家博克斯Zweckstetter和Stefan Becker一起使用的团队现在已经显示了原子细节中蛋白质“在工作中”的复杂三维结构。

研究人员通过应用巧妙的技巧实现了这种方法突破：在他们的实验中，它们将转运蛋白偶联至称为PK11195的重要诊断标记;这是这个复杂的复杂，首先给了科学家分析了结果。事实上，TSPO结构不仅仅是关于胆固醇如何运送到线粒体的线索。“我们现在还更好地了解TSPO如何认识和与诊断标志物和药物结合”，德国神经退行性疾病（DZNE中心）的研究组主管，在最大普朗克生物物理化学研究所，在大学医疗中心（UMG）的大学医学中心纳米级显微镜和大脑的分子生理学中心。

TSPO长期以来已成功用于诊断和治疗许多疾病。“当大脑受伤或发炎时，其细胞产生更多的TSPO。这一事实用于诊断帕金森和阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病的诊断，斯特凡贝克尔解释说，蛋白质化学家和Max Planck研究人员在隔壁到Zweckstetter。

医生还使用放射性标记的分子，例如PK11195来可视化大脑的发炎区域。详细了解TSPO如何与此类标记结合的开辟了新的诊断成像路径，并且可以沿着早期检测这种疾病和炎症的方式构成重要步骤。

TSPO还含有几种药用药物，如Diazepam，也被估计的商品名称所知。Diazepam不仅是一个广泛规定的镇静剂;它也用于治疗焦虑和癫痫发作。哥廷根研究人员希望有关运输工具结构的详细信息将有助于开发新的TSPO结合药物。

出版物：Lukasz JAREMKO等，等，“线粒体译备器蛋白的结构与诊断配体”，Science，2014年3月21日：卷。 343号。 6177 pp.1363-1366; DOI：10.1126 / Science.1248725.

图像：Lukasz Jaremko，Mariusz Jaremko，Markus Zweckstetter / Dzne，Biophysical Chemistry和Umg的MPI

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