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保護性蛋白質是“護眼天使”

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人眼的鏡片包含高度濃縮的蛋白質溶液,這使鏡片具有強大的屈光力。保護性蛋白質可防止這些蛋白質在整個生命週期中結塊在一起。慕尼黑工業大學(TUM)的一組科學家現已發現了α-A-晶狀體蛋白的精確結構,並在此過程中發現了重要的附加功能。

人眼晶狀體的屈光力來自高度濃縮的蛋白質溶液。這些蛋白質是在胚胎髮育過程中產生的,因此必須在整個生命中發揮作用,因為晶狀體沒有合成或降解蛋白質的機制。

當晶狀體蛋白質受損時,結果是白內障–晶狀體混濁–或老花眼。這就是保護性蛋白質的來源:它們確保即使在不利的環境影響下,眼睛的蛋白質也能保持其形式。

第一作者克里斯托捕魚達人外掛夫·凱瑟(Christoph 凱撒)說:“兩種保護性蛋白質α-A和α-B-晶狀體蛋白約佔人眼蛋白質的30%,對於晶狀體的功能極為重要。”

多層面蛋白質的結構

嘗試確定α-A-晶狀體蛋白的結構在40多年來一直沒有成功。 TUM教授由電子顯微鏡教授Sevil Weinkauf和生物技術教授Johannes Buchner領導的研究團隊,通過將冷凍電子顯微鏡,質譜,NMR光譜和分子建模相結合,取得了突破性進展。

“ Alpha-A-crystallin是 發發網-娛樂真人線上麻將城Weinkauf說,“這是極其多方面的。這使得確定其結構非常困難。金大發娛樂城好只有在製定了新的數據分析策略後,我們才能夠證明在解決方案中它具有12、16或20個亞基的不同結構。”

防氧化

保護性蛋白質的典型功能是幫助其他蛋白質在受到壓力(例如高溫)時保持其形式。這就是為什麼它們也被稱為伴侶分子的原因。

α-A和α-B-晶狀體蛋白也具有該功能。另外,人α-A-晶狀體蛋白具有兩個半胱氨酸殘基。這些殘基中的硫原子可以形成二硫鍵。深入的生化研究表明,這種橋接對蛋白質分子的各種特性具有重大影響。

布赫納說:“一個普遍的理論是,二硫鍵是由於蛋白質的損壞(例如通過氧氣)造成的。” “我們的結果表明,α-A會哭註冊送點數塔林可能在保護其他蛋白質免於氧化中發揮積極作用。”

進一步研究的動機

研究小組的研究表明,氧化的α-A-晶狀體蛋贏家娛樂城白甚至可以將現有的二硫鍵轉移到其他蛋白質上。克里斯托弗·凱澤(Christoph 凱撒)說:“這種能力相當於蛋白質二硫鍵氧化酶的能力。” “因此,α-A-晶狀體蛋白可以影響其他晶狀體蛋白的氧化還原狀態。該功能也解釋了為什麼胚胎中大約一半的α-A-晶狀體蛋白已經具有這種二硫鍵。”

“在所有失明病例中,約有35%可歸因於白內障,”韋恩考夫說,“對眼晶狀體蛋白功能的分子理解為製定預防和治療策略奠定了重要基礎。認識到α-A-晶狀體蛋白在防止氧化中也起著重要作用,現在將產生進一步的研究。”

參考

凱撒 (2019)眼睛晶狀體伴侶αA-crystallin的結構和氧化。 自然結構與分子生物學DOI:https://doi.org/10.1038/s41594-019-0332-9

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