科學家首次展示了兩種蛋白質(zhì)如何為所謂的壞膽固醇進入人體細胞提供通道。

這項發(fā)現(xiàn)是在實驗室的細胞系上進行的，對我們?nèi)绾伍_發(fā)針對心臟病的藥物具有影響。心臟病是一種罕見的遺傳性疾病，會影響兒童甚至埃博拉病毒。

在最近在Cell上發(fā)表的一篇論文中，包括來自UNSW Sydney的分子生物學家在內(nèi)的一組研究人員詳細分析了人類兩個基因NPC1和NPC2編碼的蛋白質(zhì)的形式和功能，并分析了它們在運輸?shù)兔芏戎鞍字械淖饔?LDL)膽固醇通過溶酶體進入人體細胞。

UNSW Science的教授Rob Yang說，由普林斯頓大學(新澤西州)和清華大學(北京)的科學家組成的國際研究人員團隊使用冷凍電子顯微鏡非常詳細地觀察了近原子水平的蛋白質(zhì)，僅十年前不可能。

“在2013年之前，我們經(jīng)常必須對膜蛋白的工作原理以及它們?nèi)绾伟l(fā)揮作用進行理論化，但是現(xiàn)在我們可以真正看到它們了，并且看到了相信。將這種低密度脂蛋白膽固醇轉(zhuǎn)運到細胞中，”楊教授說。

“如果您想象NPC2將膽固醇帶到溶酶體膜的邊緣，則NPC1蛋白為該膽固醇進入細胞本身提供了一條通道。膽固醇是我們細胞的重要組成部分，但膽固醇過多血液會阻塞導致心臟病的動脈?，F(xiàn)在我們了解了血液如何進入細胞，我們可以努力開發(fā)針對NPC1和NPC2蛋白的藥物，以促進其向細胞中的流入，從而降低其在細胞中的含量。血液。”

與NPC1和-2基因相關(guān)的一個非常嚴重且經(jīng)常致命的健康問題是Niemann-Pick疾病C型，通常在幼兒中發(fā)現(xiàn)。NPC1基因的突變可以阻止LDL膽固醇與蛋白質(zhì)結(jié)合，從而將其困在細胞的溶酶體中。隨著時間的流逝，它會在細胞中積累，導致細胞功能障礙，并隨后導致細胞死亡?；加羞@種疾病的人會出現(xiàn)與神經(jīng)，大腦和其他器官功能逐漸喪失有關(guān)的癥狀。

這項研究由Ara Parseghian醫(yī)學研究基金會部分資助，該組織致力于為尼曼·皮克病患兒尋找新的治療方法。楊教授說，有了有關(guān)NPC1和NPC2基因健康功能的新的詳細知識，科學家們現(xiàn)在可以開始開發(fā)新技術(shù)，以幫助延長罹患該疾病的兒童的生命。

他說：“通過對罹患這種疾病的人的基因進行測序，您可以了解突變發(fā)生的位置，然后開發(fā)出靶向藥物，以恢復蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運膽固醇的能力。”

溶酶體在將膽固醇釋放到細胞血漿之前先將其包囊，還具有抵御入侵病毒的保護功能。研究表明，埃博拉病毒與NPC1蛋白結(jié)合后進入人細胞。楊教授說，這項研究可能會為遏制埃博拉病毒的戰(zhàn)略提供新的見解。

他說：“通常，溶酶體中的酸性條件會破壞外來入侵者。”“但是埃博拉病毒會鎖住NPC1蛋白，并自由進入細胞，然后它可以復制大量自身并感染其他細胞。如果我們知道這是機制，我們可以開發(fā)藥物來阻斷埃博拉病毒病毒與NPC1蛋白“握手”，使埃博拉病毒被溶酶體的酸性環(huán)境分解。”

楊教授說，這種靶向埃博拉的方法可能會對開發(fā)COVID-19的治療方法產(chǎn)生潛在的影響，因為它也是一種RNA病毒，并且有可能通過NPC1進入人體細胞。

在現(xiàn)階段，與COVID-19的聯(lián)系尚屬推測，Yang教授表示，他想與其他醫(yī)學研究人員合作，研究NPC1與COVID-19之間的可能關(guān)系。

去年，他透露了另一種稱為ORP2的脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白在動物細胞中的工作原理，該蛋白將膽固醇從細胞內(nèi)部轉(zhuǎn)移到細胞膜。