由德州大学西南医学中心 信用:Unsplash/CC0公共领域 UT西南大学领导的一项研究发现了一种控制被称为伴侣蛋白的蛋白质活性的机制，伴侣蛋白可以引导蛋白质折叠成正确的形状
今天在线发表在《自然通讯》上的这项发现可能会揭示数百种由蛋白质错误折叠引起的退行性和神经退行性疾病，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和亨廷顿氏症，从而有可能为这些毁灭性疾病带来新的治疗方法
身体中的每一种蛋白质最初都是以线性链的形式产生的，氨基酸构件一个接一个地串在一起
但是为了完成它们在细胞中的角色，研究负责人卢卡斯·约阿希姆亚克博士解释说
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德克萨斯大学西南分校阿尔茨海默病和神经退行性疾病中心的助理教授，这些链需要折叠成精确的形状
伴侣蛋白通过保护脆弱的部分来帮助蛋白质实现这一点，同时它们转移到合适的位置并引导它们采取合适的形状
每个细胞都有各种识别和作用于单个蛋白质类型的伴侣
然而，乔基米亚克说，并非每个监护人都一直很活跃
未知的调节机制似乎控制着某些伴侣何时介入以引导其各自的蛋白质折叠，以及何时退出
约阿希姆亚克，也是小彼得·奥唐奈的成员
大脑研究所和他的同事研究了一个被称为热休克蛋白40的伴侣蛋白家族，该家族与其他被称为热休克蛋白70的伴侣蛋白一起工作
这些辅助伴侣的成员参与了许多蛋白质的正确折叠，包括tau，它在阿尔茨海默氏病的错误折叠中起着关键作用
热休克蛋白40伴侣通过热休克蛋白40上一个叫做J结构域的特定部分与热休克蛋白70结合
但是热休克蛋白40如何在不需要时关闭这种结合还不清楚
为了帮助回答这个问题，Joachimiak和他的同事使用了一种叫做DnaJB8的特定Hsp40作为模型
当研究人员对这些蛋白质进行遗传修饰，使其在细胞内发出绿光时，他们发现它们不仅仅是作为独立的自由漂浮的单元存在的——脱氧核糖核酸8伴侣往往会形成聚集体，这表明它们有某种方式可以相互粘附
当它们被隔离在培养皿中时，它们保留了这种聚集的能力
使用计算机建模并在生化实验的指导下，研究人员发现这种伴侣的两个独立部分通过一种叫做静电相互作用的化学物质相互吸引:J结构域的一部分通过带电相互作用被吸引到这种蛋白质的不同部分，称为C末端结构域。
模拟还表明，J结构域和C末端结构域在单个分子上也粘在一起
Joachimiak和他的团队使用一种叫做固态核磁共振的技术在真实的脱氧核糖核酸B8蛋白质上验证了这些发现
他们还表明，当它们从完整的脱氧核糖核酸分子中分离出来时，J端和C端结构域相互粘附
研究人员怀疑这两个结构域之间的相互作用可能会阻止DnaJB8与其辅助伴侣Hsp70结合，从而阻止它们共同完成指导蛋白质折叠的工作。
果不其然，实验表明当DnaJB8的C-末端结构域在试管中被添加到DnaJB8时，Dnajb 8的C-末端结构域与被称为HspA1A的Hsp70竞争，当C-末端结构域被结合时，阻止HspA1A结合到J-结构域
Joachimiak指出，在这种或其他控制蛋白错折叠疾病中伴侣活性的调节机制中，可能会出现一些问题
通过药物或其他手段找到控制这种活动的方法，可以提供一种治疗这些疾病的新方法，从源头上解决问题
“我们可能能够利用这种机制直接针对这些伴侣，随意激活它们，”约阿希姆亚克说，他也是生物化学助理教授和医学研究领域的艾菲·玛丽·凯恩学者
“我们的结果可能会对数百种疾病产生影响，在这些疾病中，蛋白质会因错误折叠而成为不良分子
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