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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1668778326746/1668778326746.jpg" width="808" height="394" /></p> <p>當(dāng)試圖發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊疾病的潛在治療方法時(shí)，研究人員主要關(guān)注蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)。然而，由劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員已經(jīng)表明，一層薄薄的水殼是蛋白質(zhì)是否開始聚集或聚集，形成最終殺死腦細(xì)胞的有毒團(tuán)簇的關(guān)鍵。</p> <p>&nbsp;</p> <p>利用一種被稱為太赫茲光譜的技術(shù)，研究人員已經(jīng)證明，蛋白質(zhì)周圍水基殼的運(yùn)動(dòng)可以決定蛋白質(zhì)是否聚集。當(dāng)殼移動(dòng)緩慢時(shí)，蛋白質(zhì)更容易聚集，而當(dāng)殼移動(dòng)迅速時(shí)，蛋白質(zhì)不太可能聚集。外殼的移動(dòng)速率在某些離子的存在下被改變，例如鹽分子，它們通常用于測(cè)試新藥候選藥物的緩沖溶液中。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在過(guò)去，被稱為水合或溶劑化殼的水殼在蛋白質(zhì)折疊和功能中的重要性一直有強(qiáng)烈的爭(zhēng)議。這是第一次證明溶劑化殼在蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊和聚集中發(fā)揮關(guān)鍵作用，這可能對(duì)尋找治療方法有深遠(yuǎn)影響。研究結(jié)果發(fā)表在《Angewandte Chemie International》雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在開發(fā)蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊疾病(如帕金森病和阿爾茨海默病)的潛在治療方法時(shí)，研究人員一直在研究可以防止關(guān)鍵蛋白質(zhì)聚集的化合物:治療帕金森病的&alpha; -突觸核蛋白或治療阿爾茨海默病的淀粉樣&beta;。然而，迄今為止，這兩種疾病都沒(méi)有有效的治療方法，影響著全球數(shù)百萬(wàn)人。</p> <p>&nbsp;</p> <p>劍橋大學(xué)化學(xué)工程和生物技術(shù)系的加布里埃爾&middot;卡明斯基&middot;席爾勒教授領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，他說(shuō):&ldquo;氨基酸決定了蛋白質(zhì)的最終結(jié)構(gòu)，但說(shuō)到聚合，位于蛋白質(zhì)外面的溶劑化殼的作用直到現(xiàn)在都被忽視了。&rdquo;&ldquo;我們想知道這種水殼是否在蛋白質(zhì)行為中發(fā)揮作用&mdash;&mdash;這是該領(lǐng)域一段時(shí)間以來(lái)的一個(gè)問(wèn)題，但沒(méi)有人能夠證明這一點(diǎn)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>溶劑化殼在蛋白質(zhì)表面滑動(dòng)，起到潤(rùn)滑劑的作用。該論文的第一作者Amberley Stephens博士說(shuō):&ldquo;我們想知道，如果在蛋白質(zhì)的溶劑化殼中水分子的運(yùn)動(dòng)較慢，它是否會(huì)減慢蛋白質(zhì)本身的運(yùn)動(dòng)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>為了測(cè)試溶劑化殼在蛋白質(zhì)聚集中的作用，研究人員使用了&alpha; -突觸核蛋白，這是一種與帕金森氏癥有關(guān)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)。使用太赫茲光譜學(xué)(一種研究水分子行為的強(qiáng)大技術(shù))，他們能夠觀察&alpha; -突觸核蛋白周圍水分子的運(yùn)動(dòng)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然后，他們?cè)诘鞍踪|(zhì)中加入兩種不同的鹽:氯化鈉(NaCl)或普通食鹽，以及碘化銫(CsI)。氯化鈉中的離子- Na+和Cl- -與水中的氫離子和氧離子緊密結(jié)合，而碘化銫中的離子則形成較弱的化學(xué)鍵。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加入氯化鈉時(shí)，強(qiáng)氫鍵會(huì)導(dǎo)致溶劑化殼層中水分子的運(yùn)動(dòng)減慢。這導(dǎo)致&alpha; -突觸核蛋白的運(yùn)動(dòng)變慢，聚集率增加。相反，當(dāng)加入碘化銫時(shí)，水分子速度加快，聚合速率降低。</p> <p>&nbsp;</p> <p>卡明斯基&middot;席爾勒說(shuō):&ldquo;從本質(zhì)上說(shuō)，當(dāng)水殼變慢時(shí)，蛋白質(zhì)有更多的時(shí)間相互作用，所以它們更有可能聚集在一起。&rdquo;&ldquo;另一方面，當(dāng)溶劑化殼移動(dòng)得更快時(shí)，蛋白質(zhì)變得更難捕捉，所以它們不太可能聚集。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>斯蒂芬斯說(shuō):&ldquo;當(dāng)研究人員篩選帕金森病的聚集抑制劑時(shí)，他們通常會(huì)使用一種緩沖組合物，但很少考慮這種緩沖物如何與蛋白質(zhì)本身相互作用。&rdquo;&ldquo;我們的研究結(jié)果表明，你需要了解細(xì)胞內(nèi)溶劑的組成，才能模擬大腦中的情況，最終得到一種有效的抑制劑。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>卡明斯基&middot;席爾勒說(shuō):&ldquo;從全局看問(wèn)題非常重要，但這種情況還沒(méi)有發(fā)生。&rdquo;&ldquo;為了有效地測(cè)試一種候選藥物是否對(duì)患者有效，你需要模擬細(xì)胞條件，這意味著你需要考慮到一切，如鹽和pH值水平。未能觀察整個(gè)細(xì)胞環(huán)境一直在限制這一領(lǐng)域，這可能是我們還沒(méi)有找到有效治療帕金森病的方法的原因。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究得到了惠康、英國(guó)阿爾茨海默癥研究中心、邁克爾&middot;J&middot;?？怂够饡?huì)和英國(guó)研究與創(chuàng)新中心(UKRI)下屬的醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)(MRC)的部分支持。Gabriele Kaminski Schierle是劍橋大學(xué)羅賓遜學(xué)院的研究員。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>