“折叠错误”的蛋白也有正能量

2019-06-11 16:01:02    科技日报

延年益寿,是每个人都希望能在自己身上实现的事情。秦始皇、汉武帝等古代帝王为了长命百岁,不惜耗费巨大人力、物力、财力,寻找灵丹妙药。科学家们也一直在探究机体衰老与长寿的调控机理,试图研发出能延长人类寿命的药物。而从组成生命的重要物质——蛋白质入手,或许更容易找到与长寿有关的生命密码。

保持蛋白质的“体型姿态”很重要

众所周知,蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分,生物体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。作为生命活动的主要承担者,蛋白质除了参与催化各类生物化学反应,还在生物体的身体结构、信息传递、免疫防卫等方面发挥着重要作用。通常,细胞内外各类生理生化过程不仅需要特定的功能蛋白质,还需要这些蛋白分子形成相应的高级结构和形状。因此,蛋白的状态直接影响机体各类生理生化反应的进行。

以往大量研究表明,蛋白的异常聚集会给细胞和生物体带来负面影响。蛋白分子是由不分支的肽链组成的,从新合成的肽链到具有特定三维结构和生理功能的蛋白质,需要复杂精细的肽链折叠和加工过程。

由于各种折叠方式之间的能量差别甚小,许多因素,包括自身浓度的变化、分子中一部分肽链缺失或者延长、基因突变引起的氨基酸残基改变、环境中酸碱度改变、离子浓度变化、周围的分子环境变化等,都能够使肽链的折叠方式发生改变。肽链折叠方式改变的后果之一,就是形成特殊的β-折叠。不仅如此,这样的折叠结构还容易导致“正常”的蛋白也改变折叠方式,变成和它们一样的结构,因此这些结构的蛋白质具有“传染性”,也就是能够复制自己的结构,统称“传染性蛋白”。

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