首張”指揮官綜合體”地圖可能有助於對抗疾病和癡呆症
利用人工智能,研究人員首次創建了一組被稱為”指揮官複合體”的蛋白質的地圖,它們作為身體的”郵遞員”發揮作用。新的理解為對抗從阿爾茨海默氏症到傳染病再到癌症的新藥物和模式打開了大門。
被稱為”指揮官複合體”的16個蛋白質組在整個人體中都有發現,它們參與了眾多的生物功能,包括啟動我們的免疫反應,維持細胞內的平衡,並作為一種傳遞和路由系統工作。
澳大利亞昆士蘭大學的Brett Collins教授說:”就像郵政系統有運輸和分類貨物的程序一樣,我們體內的細胞也有運輸和分類蛋白質的分子機器。貨物運輸就是要在正確的時間將正確的包裹送到正確的目的地,在細胞中,指揮官複合體控制著這個系統,以確保正確的蛋白質數量被送到正確的地方。”
該複合體還與多種疾病有關,包括病毒、某些類型的癌症、神經退行性疾病、動脈粥樣硬化和威爾遜氏病,後者乾擾了身體擺脫多餘銅的能力。
Collins說:”SARS-CoV-2等病毒(導致COVID-19)和可能導致癌症的人類乳頭瘤病毒(HPV)需要指揮官複合體來感染細胞,而且它與阿爾茨海默病中澱粉樣蛋白的運輸有關聯。指揮官複合體的突變破壞了進入細胞的脂質運輸,導致高膽固醇和患有罕見的Ritscher-Schinzel綜合症的人的心臟缺陷,該綜合症的特點是智力障礙和發育遲緩。”
了解到這種複合體無處不在的性質後,柯林斯和英國布里斯托爾大學的皮特-卡倫教授帶領一個團隊開始繪製其結構圖。利用新的電子顯微鏡和其他各種成像技術以及機器學習,該項目首次完全繪製了該複合物中所有16種蛋白質的可視化圖。研究人員相信,有了這張地圖,其他科學家可以忙於了解指揮官複合體如何與許多疾病有關,更重要的是,如何對抗其有害影響。
了解這些蛋白質的三維形狀有助於我們了解它們的功能,為什麼突變會導致疾病,以及未來如何設計藥物來針對它們。
研究的一個發現顯示,指揮官複合體中的所有蛋白質都共同作用,以開展其活動。研究人員說,這一發現可能意味著需要重新審視以前專注於單個蛋白質行動的研究–包括同一團隊進行的一項研究。
該研究已發表在《細胞》雜誌上。