长久以来,人们普遍认为疾病源自外界有害物质侵袭人体。然而,实际上,影响人类健康的数百种疾病,根源在于细胞内蛋白质生成过程中的错误。近期,美国马萨诸塞大学阿默斯特分校领衔的研究团队运用先进科技,揭示了碳水化合物编码如何调控某些蛋白质的正常形态,进而维持人体健康。这一研究成果,发表在《分子细胞》杂志最新一期。
科学界一度以为DNA是生命唯一的编码载体。但近几十年的探索显示,还有其他编码机制在构建复杂折叠的分泌蛋白中发挥关键作用。这些蛋白在人体细胞的蛋白质工厂——内质网内产生,参与从酶到免疫系统的各种生命活动。约7000种不同蛋白质(约占人体蛋白质总量的三分之一)在此处诞生,它们的正确折叠对于人体机能至关重要。
蛋白质折叠过程中,一种被称为“伴侣”的特殊分子扮演着关键角色。它不仅协助蛋白质形成最终形态,还能识别错误折叠,预先处理潜在的损害。长期以来,科学家们一直试图解开“伴侣”如何辨识这数千种蛋白质中正确的折叠模式之谜。
此次研究聚焦于一种名为UGGT的“内质网守门人”酶,以及与其相关的N-聚糖碳水化合物标签。这些标签与蛋白质特定氨基酸序列相连。通过CRISPR基因编辑技术和创新的糖蛋白组学方法,研究团队揭示了UGGT酶如何将糖定位至错误折叠蛋白质的特定位置,从而“标记”它们。伴侣系统能够解读这一“代码”,准确定位折叠过程中的问题点,并提供修复策略。
这一发现为治疗由错误折叠蛋白质引发的多种疾病提供了可能。它不仅深化了我们对蛋白质折叠机制的理解,也为未来开发相关疾病的治疗方法铺平了道路。
蛋白质折叠作为生物学领域的核心议题,其研究进展揭示了生命活动的精细调控机制。伴侣系统如何识别和纠正错误折叠的过程,不仅解答了科学界的长期疑问,更为解决由错误折叠导致的疾病提供了新思路。随着研究的深入,我们有望在未来迎来更多针对这类疾病的创新疗法。