康斯坦茨大学 康斯坦茨大学和阿姆斯特丹自由大学的科学家与布鲁克生物密码开发团队合作，首次成功地用光谱直接检测“帕金森蛋白”α-突触核蛋白与细胞脂质膜的结合
学分:康斯坦茨大学马尔特·德累斯顿实验室 α-突触核蛋白是人脑中含量最丰富的蛋白质之一
它通常被称为“帕金森蛋白”，因为这种蛋白在脑细胞中的沉积是帕金森病的标志
尽管生物医学研究对这种蛋白质很感兴趣，但许多关于α-突触核蛋白在活细胞中的功能和生理的问题仍有待回答
例如，以前还不清楚这种蛋白质是否以及在多大程度上与细胞膜等内部细胞成分结合并相互作用
由于这种过程可能在疾病的发展中发挥作用，由康斯坦茨物理化学家马尔特·德累斯顿教授领导的团队利用一种被称为电子顺磁共振波谱(EPR波谱)的已有测量方法的进一步发展，来了解更多关于帕金森蛋白的结合特性
发表在科学期刊《物理化学快报》上的这项研究提供了概念上的证明，即这种先进的方法从根本上适合于阐明细胞中蛋白质-脂质的相互作用
此外，这第一次实际测试产生了α-突触核蛋白与胞内膜结合的直接证据
慢并不总是更彻底 在目前的研究中，先进版本的电子顺磁共振波谱首次在实践中使用，被称为快速扫描电子顺磁共振波谱
在传统和先进的两种方法中，首先要研究的蛋白质装有所谓的自旋探针
这些化学探针使得检测蛋白质结构的变化成为可能
每个自旋探针都有一个自由电子，其自旋由微波辐射激发
“我们可以把旋转想象成小型指南针，在测量过程中受到微波辐射的影响，”德累斯顿解释道
在传统的电子顺磁共振波谱中，对于每一组受激自旋，必须等到这种影响衰减后，才能再次激发该组自旋
这个相对耗时的过程必须重复多次才能完成测量
相比之下，使用快速扫描电子顺磁共振光谱学，在继续测量之前，不再需要等到对自旋群的影响减弱
德累斯顿说:“相反，你在光谱上把影响从一个自旋群转移到另一个自旋群，然后在第一个自旋群的激发刚刚平息的时候回到第一个自旋群。”
一方面，该过程缩短了所需的测量时间，另一方面，它允许应用更高的微波功率，从而提高了该方法的准确度
研究人员在目前对α-突触核蛋白结合行为的研究中利用了这两种优势
实践中的新方法 从以前在体外进行的研究(“试管”)中已经知道，“帕金森蛋白”α-突触核蛋白可以附着在带负电的脂质膜上
在电子顺磁共振波谱中，这种结合过程伴随着测量信号的特征变化
“最初无序的α-突触核蛋白在结合到膜上时呈现有序的形式
德累斯顿研究小组的博士生特蕾莎·布劳恩与这项研究的主要作者朱利安·斯蒂赫勒共同解释说:“这降低了自旋探针的移动性，蛋白质的结合可以通过测量方法直接检测出来。”
利用合成的带负电荷的膜泡和纯化的α-突触核蛋白，德累斯顿和他的同事能够在快速扫描电子顺磁共振波谱中检测到相同的信号变化
然而，他们不仅在体外成功了，而且在非洲爪蟾(非洲爪蟾)的细胞内也成功了，首先将人工膜泡引入其中，不久之后，蛋白质被
研究小组随后进行了与时间相关的测量，并能够根据测量信号的变化直接观察到细胞中结合的蛋白质比例是如何随时间而增加的
当没有人工膜引入细胞时，随着时间的推移，结合的α-突触核蛋白的量也出现了类似的(尽管明显较弱)增加
因此，根据德累斯顿的说法，对于这一重要的观察，只剩下一种解释
“这是我们第一次看到α-突触核蛋白与内源性I
e
自然存在的脂质膜也是如此，”科学家总结道
由于影响相对较小，在测量方法不太精确的实验中，这一点以前一直被隐藏着
从青蛙到人类 在未来的研究中，马尔特·德累斯顿的团队计划在这一结果的基础上，进一步阐明α-突触核蛋白与天然细胞成分的细胞内结合过程，以了解该蛋白的更多功能
这一过程中的一个重要步骤将是从青蛙细胞作为模型系统转移到各种哺乳动物细胞类型
长期目标是更好地理解“帕金森蛋白”的蛋白质-脂质相互作用及其在帕金森病发展中的作用，以便能够开发合适的治疗方法
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
