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靶向藥物無序蛋白質(zhì)入選2019年全球十大新興技術
2019/7/9 13:33:18 來源:千虹醫(yī)藥網(wǎng) |
日前,《科學美國人》與世界經(jīng)濟論壇聯(lián)合發(fā)布了2019年全球十大新興技術。據(jù)悉,專家們根據(jù)一系列標準確定入選的技術。
除了重大社會與經(jīng)濟潛在效益外,入選技術還必須具有顛覆性,能夠吸引投資者和研究者,有望在未來5年內(nèi)達到相當?shù)囊?guī)模。
全球十大新興技術包括可循環(huán)的生物塑料、社交機器人、金屬透鏡、靶向藥物的無序蛋白質(zhì)、協(xié)作遠程呈現(xiàn)、更智能的肥料、先進的食品追蹤與包裝技術、更安全的核反應堆、DNA數(shù)據(jù)存儲、公用事業(yè)規(guī)模的可再生能源存儲。
據(jù)了解,無序蛋白質(zhì)其實是指一部分沒有穩(wěn)定三維結構的蛋白質(zhì),因為沒有絕對穩(wěn)定的狀態(tài),經(jīng)常參與調(diào)控細胞各成分的相互作用,如DNA的轉錄等。
無序蛋白通常具有序列重復性高、高親水性與帶電性及編碼基因序列簡單的結構特征,同時還具有易結合、空間優(yōu)越性和高度協(xié)調(diào)性的生物學優(yōu)勢。無序蛋白質(zhì)的發(fā)現(xiàn)是對傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)“序列-結構-功能”范式的挑戰(zhàn)。
然而,它們的錯誤表達也可能造成細胞的變化,引起癌癥等嚴重的疾病。筆者了解到,數(shù)十年前,科學家發(fā)現(xiàn)了一類被稱作固有無需蛋白(IDP)的特殊蛋白,這些蛋白與癌癥和神經(jīng)推行性疾病有密切聯(lián)系。
普通蛋白擁有固定的結構,但IDP的結構會隨著微環(huán)境的改變而變化。因此,IDP擁有更多的結合位點,可以影響更廣泛的細胞功能,這讓IDP成為藥物開發(fā)的重點關注對象。
2017年,法國和西班牙的科學家發(fā)現(xiàn),一款用于精神紊亂和焦慮癥的藥物,可以抑制在胰腺癌中起作用的無序蛋白NUPR1。
而Graffinity制藥公司發(fā)現(xiàn)了一些小分子,可以抑制在阿爾茲海默病有重要作用的無序蛋白。目前,科學家更加關注無膜細胞器中有功能的IDP。
日前,美國麻省理工學院化學系博士后林星程等人在《生物分子》期刊上發(fā)表了一篇論文,研究人員運用分子動力學模型研究PAGE4無序蛋白,證實了無序蛋白中也存在有序特征,并發(fā)現(xiàn)了這些有序特征影響無序蛋白功能表達的機制。
靶向藥物的無序蛋白質(zhì)與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)不同,此類蛋白質(zhì)缺乏剛性結構,難以治療。不過,科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)預防其形態(tài)改變的方法,可以使治療產(chǎn)生效果。
《生物分子》期刊副主編Prakash Kulkarni表示:“在這項工作中,林星程博士和他的同事超越了傳統(tǒng)的認知,一些人的水平堪稱領軍,他們揭示了無序蛋白找那個的細微結構和有別于折疊蛋白的動態(tài)有序,及其是怎樣在大尺度運動中干預細胞中不同部分的交互。”
Kulkarni還評價道:“此項工作對此前不甚了解,但對人體健康和疾病發(fā)揮了關鍵作用的(無序)蛋白的行為提供了前所未有的洞見,對認識癌癥有深遠的影響?!?/span>
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