PNAS：首次从原子水平“窥探”特定朊蛋白

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美国科学家近日通过研究，首次在原子水平上“窥探”了会导致遗传性脑淀粉样血管病（CAA，被认为会引发中风和痴呆）的朊蛋白（prion）结构。该项研究查明了这种蛋白分子的一个微小部分，它对于在脑部血管中形成斑块至关重要。相关论文在线发表于美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

全球很多科学家目前都在研究朊蛋白导致CAA等脑部退变疾病的机制。常见的朊蛋白疾病包括疯牛病、克雅氏病（Creutzfeldt-Jakob disease）等，这些疾病均无法治愈且具致命性。

在最新的研究中，美国俄亥俄州立大学的Christopher Jaroniec领导研究小组与凯斯西储大学的科学家合作，采集了来自CAA的朊蛋白片断，并用化学标记物进行了标记。之后研究人员创造了合适的化学条件，使得这种分子折叠形成巨大分子（macromolecule），称为淀粉样纤维（amyloid fibril）。

科学家之前已经知道，这些纤维会在脑部的血管壁上形成斑块，但是一直无法详细探测CAA纤维的分子结构。Jaroniec说：“这些纤维非常巨大而复杂，所以传统的生化技术无法揭示它们的详细结构。”

研究人员此次采用了名为“魔幻角旋转”（magic angle spinning）的核磁共振技术，即在与核磁共振磁场有关的某个角度旋转材料，从而消除原子间的电波干扰。

利用这一技术，研究人员吃惊地发现，最初的朊蛋白分子的大约80%部分都没有出现在淀粉样纤维中，包括的大约只有20%，接近29个氨基酸，其中2个，编号分别为138和139，对于分子的结构似乎特别重要。

之前其它一些研究曾猜测，这两种氨基酸对于CAA纤维的形成很关键，此次研究则是首次从原子水平上证实了它们的重要性。

Jaroniec表示，“这仅仅只是一个非常基础的研究，我们希望它能够为其他研究者开展深入研究提供有用的信息，并提升我们对于CAA的了解。”

研究小组目前正在继续努力，计划更详细地探测这些纤维的结构，以及研究其它的CAA朊蛋白。（科学网 梅进/编译）