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蛋白质像“怪兽” 不仅能吃,还能带动新药研发
2017-10-10 00:00

□ 朱晓枫 梁忻怡 黄博纯

“老百姓谈到蛋白质,可能容易单纯地认为蛋白质就是一种营养物质,”中科院院士、清华大学生命科学学院施一公教授说,“其实蛋白质是一切生命的物质基础和生命活动的主要承担者,一旦蛋白质的生理功能下降,我们就会患上诸如癌症、心脏病、神经退行性疾病等。”

近日,在广州举办的第六届全国“跨学科蛋白质研究”学术讨论会上,记者获悉,我国在蛋白质研究的某些领域已经处于世界领先水平,蛋白质科研成果将催生一系列新的生物技术,还有望带动新药物的开发。

这个膜蛋白长得像“怪兽”

蛋白质究竟长什么样?美国加利福尼亚大学旧金山分校程亦凡教授在会上分享了膜蛋白TRPV1的结构,“它长得像星球大战里的怪兽。”

要看清这个膜蛋白,需要接近原子分辨率的显微镜。程亦凡的“法宝”,是曾被许多科学家“打入冷宫”的冷冻电子显微镜。程亦凡对冷冻电镜所用的CCD相机进行了改进,提高了分辨率,成功利用冷冻电镜技术解析了近原子分辨率膜蛋白TRPV1结构。程亦凡不但看清了它的“长相”,还确定了它的“人设”。

程亦凡说,虽然TRPV1膜蛋白长的像“怪兽”,但它反而能帮助人类打真正的怪兽,“因为我们确定了TRPV1膜蛋白在疼痛和热知觉中起中心作用的蛋白质结构”。

他介绍,TRPV1膜蛋白大量存在于感觉神经细胞中的离子通道,然而不同于其他一般的离子通道,它能够对化学物质或温度变化产生反应。

比如,当遇到辣椒素时,TRPV1膜蛋白会改变它的形状打开通道,也就是说,TRPV1膜蛋白也许能够解辣。再比如,毒素和炎症化合物也能够激活TRPV1,激活它也许能够解痛或消炎。

但是,TRPV1在遇到极高温度的时候,却会引起疼痛。“这些关联为许多疼痛药物的开发提供了新的见解和突破口。”程亦凡说。

蛋白质研究有望带动新药研发

“现在我们在蛋白质的某些领域已经处于世界领先水平。蛋白质作为基础的科学研究,未来也将引发在诸如制药、生物技术等应用领域的突破。”施一公说,过去几年间中国的蛋白质研究已取得长足性的进步。

据介绍,本次讨论会由中国生物化学与分子生物学会蛋白质专业委员会主办,中国科学院广州生物医药与健康研究院承办。记者获悉,近年来,对蛋白质结构功能、相互作用以及动态变化等方面的深入研究,已取得了一系列突破性进展。蛋白质科研成果将催生一系列新的生物技术,带动相应的医学、药学以及绿色产业的发展,并有望引领未来生物经济。

施一公也很看好冷冻电镜在蛋白质研究领域的应用,“这项技术的突破改变了结构生物学研究的未来。”

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