研究人员解码肌肉疾病的根系结构

时间：2021-11-23 15:25:11 来源：

结构图显示了蛋白质细胞蛋白2（洋红色丝带）和两种肌动蛋白亚基（灰色表面和绿色和橙色丝带），被认为在Nemaline肌病中发挥作用。赖斯大学和贝勒医学院的研究人员认为蛋白质的突变（显示为黄色球体）起到导致Nemaline肌病中的肌肉无力的作用。(

在一个新出版的研究中，来自赖斯大学和贝勒学院的科学家团队揭示了作为治疗神经肌病疾病的关键的蛋白质的结构细节。

它们在获得与两种肌动蛋白亚基的蛋白质2（LMOD2）的蛋白质的结构地图中的成功提供了向Nemaline肌病研究的前进的道路，遗传性疾病削弱了肌肉，有时可能是致命的。

生物化学家建鹏马和清华王及其同事本周在国家科学院讨论。马鞍举行了稻米和贝勒的联合预约;王是在贝勒。

蛋白质是大量的氨基酸链，在体内表现了许多职责。了解链条折叠成功能蛋白质有助于研究人员确定有关患有疾病的人如何用药物解决。

Ma表示，获得actin在原子标准中的结构细节已经困扰着许多科学家，因为蛋白质的快速增长到肌动蛋白长丝中使其变得太长了。

10年前，当MA意识到突变可以设计以限制肌动蛋白长丝的生长时，米饭 - 贝勒努力进入焦点。只有两到四个肌动蛋白亚基的复合物将足够短，以便结晶。

研究人员首先通过制备不影响肌动蛋白亚基的能力形成称为低聚物的小分子复合物的轻微突变来解决actin的长期抗性，但允许它被冻结并被X射线晶体学，其中一个世纪-old技术揭示分子中每个原子的位置。（蛋白质处于恒定运动，因为它们的功能呈现。研究人员只有在将原子锁定到位时才通过结晶它们来研究其三维形式。）

然后，Ma和Wang最感兴趣的LMOD2的结构，一种致死肌动蛋白的蛋白质，然后介导肌肉细胞内的形成肌动蛋白长丝。捆绑丝形成纤维状支架，允许细长细胞扩大和收缩。LMOD2是一种蛋白质中的一种蛋白质中的一种，可以在许多类型的肌肉细胞中起作用，包括心肌和骨骼肌。

“该蛋白对肌动蛋白长丝的生物发生和长度维持至关重要，”王说。“长丝不能太短或太长。”

当王和贝勒博士后研究人员小楼陈从称为LMOD3的LMODOM族家族的另一个成员映射到实验室中的LMOD3中，所得突变体失去了肌蛋白长丝的能力。王说，解释了为什么突变可以对患者致死。

“这是一个漫长而艰难的过程，”陈说。“我很高兴我们坚持并成功。”

该工作开设了一个窗口，用于研究人员通过解决突变来治疗Nemaline肌病，以及观察Leiomodin家族其他成员的机制。“这只是一个例子，”王说。“因为这种蛋白质有一个大家庭，这种结构不仅有助于我们了解这个分子如何工作，它也有助于了解这种类型的分子的家庭如何工作。”

在此过程中，马来说，球队实现了肌动蛋白核酸核糖剂也可以作为哺乳动物中的信号通路的重要组成部分，通过作为“优雅”传感机制来调解actin的产生。他说，这种可能性将是未来研究的主题。

本文的共同作者是贝勒，西北大学同步研究中心的研究科学家博士和Elena Kondrashkina的博士尼。MA是贝勒西米饭的生物化学和生物化学和细胞生物学教授和生物化学教授。王是贝勒助理生物化学助理教授。

国家卫生研究院和韦尔奇基金会支持该研究。

出版物：陈晓陈等，“肌动脉细胞中肌动蛋白长丝的Leiomodin 2介导的调节，2015年PNAS; DOI：10.1073 / pnas.1512464112

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