单一蛋白质如何解锁与年龄相关的视力丧失
由桑福德·伯纳姆·普瑞比斯大学教授Francesca Marassi博士领导的研究正在帮助揭示黄斑变性的分子秘密，黄斑变性导致了几乎90%的与年龄有关的视力丧失。这项研究最近发表在生物物理期刊描述了一种与黄斑变性和其他与年龄有关的疾病(如阿尔茨海默氏症和动脉粥样硬化)有关的关键血液蛋白质的灵活结构。
“蛋白质血由于血液在身体内流动的方式不同，它们都处于持续变化的压力之下，”Marassi说。“例如，血液流动更慢小血管眼睛里的动脉比心脏周围的动脉更大。血液蛋白质需要能够对这些变化做出反应，而这项研究为我们提供了关于它们如何适应环境的基本真相，这对针对这些蛋白质进行未来治疗至关重要。”
我们的血液中有数百种蛋白质，但研究人员专注于玻璃蛋白，这是最丰富的蛋白质之一。除了在血液中高浓度循环外，玻璃蛋白还存在于细胞之间的支架中，也是胆固醇的重要组成部分。
玻璃蛋白在许多与年龄相关的疾病中是一个关键角色，但对Marassi的团队来说，最有希望的靶点是黄斑变性，影响的人数多达1100万人在美国。到2050年，这一数字预计将翻一番。
“这蛋白质是黄斑变性的重要靶点，因为它在眼睛后部积累，导致视力丧失。类似的沉积出现在阿尔茨海默症患者的大脑中，也出现在动脉粥样硬化患者的动脉中。”“我们想了解这种情况发生的原因，并利用这一知识开发新的治疗方法。”
为了解决这个问题，研究人员感兴趣的是了解蛋白质在不同温度和不同压力水平下是如何改变其结构的，就像在人体中发生的一样。
“确定蛋白质的结构是确定其功能最重要的部分，”Marassi补充说。通过详细的生化分析，研究人员发现这种蛋白质可以在压力下微妙地改变其形状。这些变化使它更容易与钙离子在血液中，研究人员认为这导致钙化斑块沉积的积累特征为黄斑变性和其他与年龄相关的疾病．
“这是一种非常微妙的分子结构重组，但它对蛋白质的功能有很大的影响，”Marassi说。“我们在结构和机制层面对这种蛋白质了解得越多，我们就越有可能成功地针对它进行治疗。”
这些结构上的见解将简化治疗的发展黄斑变性因为它将允许生物技术行业的研究人员和他们的合作伙伴定制设计抗体，选择性地阻断蛋白质的钙结合，而不破坏其在体内的其他重要功能。
“将其转化为临床应用还需要一些时间治疗但是我们希望在几年的时间里有一种有效的抗体作为一种潜在的治疗方法，”Marassi说。“由于这种蛋白质在血液中如此丰富，这一新知识可能会有其他令人兴奋的应用，我们甚至还不知道。”
该研究的其他作者包括Ye Tian博士，Kyungsoo Shin博士，Alexander E. Aleshin博士，Sanford Burnham prebyys医学发现研究所和Wonpil Im, Lehigh大学。
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