圖片來源：Pixabay

日前，科學(xué)家們首次定位了“壞膽固醇”的胞內(nèi)蛋白質(zhì)通道。這項研究揭示了一種罕見的基因缺陷，為心血管疾病藥物研發(fā)展開了新的藍(lán)圖，甚至有助于對抗埃博拉病毒（Ebola virus）。

此研究刊登于《細(xì)胞》（Cell）雜志。來自悉尼新南威爾士大學(xué)（UNSW）的研究組對編碼NPC1和NPC2蛋白質(zhì)的基因做了詳細(xì)測序分析，并利用溶酶體（lysosomes）確認(rèn)了它們在低密度脂蛋白（LDL）運(yùn)輸中的角色。

新南威爾士大學(xué)教授Rob Yang表示，研究組與普林斯頓大學(xué)（Princeton University）和清華大學(xué)的科學(xué)家合作，利用冷凍電鏡（cryo-electron microscopes）解析了近原子分辨率的蛋白結(jié)構(gòu)——這在10年前是完全不可能的事。

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“在2013年之前，我們只能推測細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的功能。然而現(xiàn)在，我們可以直接觀察到NPC1和NPC2蛋白向細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸膽固醇的過程。NPC2蛋白負(fù)責(zé)把膽固醇運(yùn)輸?shù)饺苊阁w膜，NPC1蛋白則是膽固醇釋放入胞漿的通道。膽固醇分子是人類細(xì)胞的重要組塊，但血液中過多的膽固醇會沉積為動脈壁斑塊，引起心血管疾病。根據(jù)這項研究，我們便可以設(shè)計靶向NPC1和NPC2的藥物，從而降低血液中的膽固醇濃度。”Yang教授解釋道。

NPC1和NPC2基因缺陷可引起致命的疾病，例如C型Niemann-Pick病。此病在兒童中最為常見，患者體內(nèi)NPC1基因突變，阻礙膽固醇與NPC1蛋白結(jié)合，導(dǎo)致膽固醇在溶酶體內(nèi)沉積，影響細(xì)胞功能，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。此類患者常有神經(jīng)系統(tǒng)、大腦及其他器官的功能障礙。

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研究得到Ara Parseghian研究基金資助，此基金專為Niemann-Pick病患兒設(shè)立，用于此疾病的藥物研發(fā)。Yang教授認(rèn)為，對NPC1和NPC2蛋白質(zhì)生理功能的深入研究將推動此疾病的治療進(jìn)展，延長患兒的生命。他表示：“通過NPC蛋白基因測序，我們可以找到基因突變的位點、設(shè)計靶向藥物，以重建患者體內(nèi)膽固醇運(yùn)輸能力?！?/p>

溶酶體除了將膽固醇濃縮然后釋放入細(xì)胞質(zhì)外，也能夠?qū)共《靖腥?。此前的研究表明，埃博拉病毒通過與NPC1蛋白結(jié)合進(jìn)入胞內(nèi)。Yang教授解釋，對NPC1蛋白的研究或許有助于埃博拉病毒感染的治療?！叭苊阁w中的酸性環(huán)境通常會消滅侵入的病原體，但是埃博拉病毒通過與NPC1蛋白結(jié)合，可以輕松脫離溶酶體進(jìn)入胞漿，進(jìn)行大量復(fù)制、感染其他細(xì)胞。如果阻斷病毒與NPC1的結(jié)合位點，溶酶體就可以自行腐蝕病毒?！?/p>

Yang教授還表示，由于新冠病毒（COVID-19）也是一種RNA病毒，它很可能與埃博拉病毒經(jīng)由相同通道釋放入細(xì)胞。他希望與其他醫(yī)藥研究組合作，探究NPC1與COVID-19是否存在此類聯(lián)系。Yang教授去年還在動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了另一種載脂蛋白ORP2，它負(fù)責(zé)將膽固醇從胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜。

翻譯：韓佳桐

審校：劉宇航

引進(jìn)來源：新南威爾士大學(xué)

引進(jìn)鏈接：https://phys.org/news/2020-06-tunnel-cholesterol-scientists-bad-cells.html


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