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研究人员发现蛋白质在细胞内液滴位置折叠的证据

科学家发现了由液相分离引起的蛋白质折叠的第一个证据,这种现象是液体形成微观液滴并在细胞内部分离,就像水中的油滴一样。

在《化学科学》杂志上发表的一项研究中,圣母大学的研究人员发现,液滴中蛋白质浓度升高触发了折叠事件,增加了蛋白质聚集或错折叠的可能性,这与神经系统疾病有关包括阿尔茨海默氏病和肌萎缩性侧索硬化症(ALS)。

巴黎圣母院化学与生物化学系助理教授Arnaldo Serrano说:“这些特殊的蛋白质本质上是无序的-它们没有明确的结构-但是当这些液滴将它们压在一起时,我们会看到折叠的迹象。该研究的主要研究者。蛋白质天然无定形,就像煮熟的意大利面条一样-仅在折叠成特定的三维结构时才起作用。“想像一下你在人群中,人群中的每个人都伸了伸胳膊。你不会很好地适应在一起。你伸开双臂,甚至把双手拉在一起。当拥挤时,这些蛋白质凝结成折叠结构。”

多年来,研究人员研究了在细胞结构中自然和自发形成的微小液滴如何发挥多种功能。细胞可以在液体隔室内引导并包含危险的生物材料,以保护细胞免受伤害。也有证据表明它们可以驱动各种化学反应,例如蛋白质聚集。

在他们的研究中,Serrano和他的团队使用红外光谱法来测量与ALS相关的特定蛋白质的折叠。红外激光产生光脉冲,产生类似于指纹的标识符的振动频率。该频率唯一且准确地识别折叠或未折叠的蛋白质结构。

尽管该研究没有测试蛋白质聚集的证据,但塞拉诺解释说蛋白质折叠和聚集是紧密相连的。

他说:“您可以将聚合视为二次折叠事件。”“蛋白质在聚集的过程中通常会折叠成中间结构。我们已经验证了这种想法,即液滴中的蛋白质没有很大的空间,被迫折叠-下一步是合乎逻辑的步骤是它们被迫聚集。”

塞拉诺说,他和他的团队目前正在进行一项后续研究,以确定这种折叠事件是否实际上可以作为其他蛋白质错误折叠的第一步。

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