作者:马丁·路德·哈雷·威登堡大学 丙酮酸脱氢酶复合体由许多不同的酶组成(用不同的颜色标记)
信用:Panagiotis Kastritis 一种新方法使得特别大和复杂的酶的自然结构得以揭示
马丁路德大学哈雷-威登堡(MLU)和柏林大学的科学家们已经在《细胞报告》杂志上发表了他们的发现
他们研究了一种在新陈代谢中起重要作用的多酶复合物，并发现它的功能与以前认为的不同
这将有助于科学家更好地理解某些疾病
酶是细胞的生物催化剂
它们加速体内的化学反应，或者确保这些反应甚至根本不会发生
因此，它们在新陈代谢中起着极其重要的作用
单个酶经常形成具有许多亚基的复合物，如丙酮酸脱氢酶复合物
它存在于所有人类、动物和植物细胞中，也存在于真菌甚至一些细菌中
“它对细胞的能量生产至关重要，”博士解释说
MLU大学助理教授兼创新能力卤门中心组长帕纳吉奥蒂斯·卡斯特里蒂斯
“到目前为止，酶复合物在被检测前总是被分解成单独的部分
卡斯特里蒂斯说:“研究整个功能复合体非常复杂
为了解决这个问题，他的团队结合了各种生物化学和生物物理的研究方法
这位结构生物学家说，除了使用质谱和化学分析，一种特殊形式的电子显微镜——低温电子显微镜——对研究如此复杂的结构至关重要
它能使复杂的有机结构以高分辨率和自然状态被观察到
“然而，随后将所有这些数据整合到计算机模型中是非常重要的，”卡斯特里蒂斯说
在目前的研究中，研究小组使用了能够在高温下存活的真菌细胞提取物，这使得分析更加容易
因此，科学家们对酶复合物的各种亚单位如何相互作用有了深入的了解，并发现其功能与之前的假设不同
“以前人们认为所有的亚单位都直接参与了反应，”卡斯特里特斯说
“但现在我们知道，其中一些似乎形成了一种保护反应的腔室
“因为这些复合物在生物体中非常相似，所以研究结果也有助于研究人员理解人类丙酮酸脱氢酶复合物
新方法可以帮助科学家更好地理解许多不同的疾病
例如，一些病毒会减少细胞中酶结合的数量
在阿尔茨海默病中也观察到了这种效应
然而，在某些情况下，酶不能正常发挥作用，重要的反应要么发生得太慢，要么发生得太快
“如果我们能够更好地理解自然结构，我们将能够识别微小的变化，并理解为什么反应不再发生，因为它应该，”卡斯特里特斯说
这些知识在理论上也可以成为新的治疗选择的基础
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