在一项发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的新研究中，科罗拉多大学丹佛分校(University of Colorado Denver)和宾厄姆顿大学(Binghamton University)的研究人员首次绘制出了一种具有侵略性的蛋白质修饰的分子结构和动力学图谱。

"大约10%的阿尔茨海默氏症病例是基因突变的结果，"Liliya Vugmeyster博士说，她是丹佛大学文理学院化学系的副教授。"但这些突变没有办法解释90%的阿尔茨海默症病例，这就是为什么我们需要了解这种疾病的分子基础。"

图片来源：PNAS

阿尔茨海默症早在症状出现的几十年前就开始了，开始于被称为β样淀粉蛋白(Aβ)片段的相互缠绕。这些团块形成一种叫做原纤维的链，这些原纤维结合在一起成为一种有粘性的褶皱片，像斑块一样出现在脑细胞上。随着这些斑块的累积，它会破坏细胞膜和脑细胞之间的通讯，导致脑细胞死亡。到目前为止，仅仅了解蛋白质的分子组成，以及导致疾病加速发展的更具侵略性的亚型，就已经困扰着研究人员。

在这个与宾厄姆顿大学生物物理化学助理教授Wei Qiang进行的合作课题中，研究人员有针对性的分析了恶性、具有种子属性的pS8-Aβ40纤维的结构和动力学。他们发现，与其他原纤维相比，它的细胞毒性更高。在研究分子结构时，研究人员发现，蛋白的起始点--N -末端在控制纤维结构和聚集过程中发挥了重要作用。

Vugmeyster和学生Dan Fai Au及Dmitry Ostrovsky一起研究了原纤维的柔韧性。在之前的研究中，Vugmeyster发现柔韧性可能是控制斑块积聚的机制之一。

Vugmeyster说："纤维可以耐受防止聚集的处理，无论你在试管里对它们做什么，它们都会做出调整，找到一种方式进入有毒状态并聚集在一起。"

Vugmeyster说揭开pS8-Aβ40的结构只是第一个大难题。Qiang在宾厄姆顿的团队和她的团队计划对几个重要的蛋白质修饰也做同样的分析，重点放在每个蛋白质的静态结构、动力学和稳定性上。她表示，最终这些信息可能会为如何找到能够打破细胞退化恶性循环的药物带来一些想法。

参考资料：

Zhi-Wen Hu et al， Molecular structure of an N-terminal phosphorylated β-amyloid fibril， Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI： 10.1073/pnas.1818530116

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