Left:TH三维结构的两个视图，内部生成了原子模型，其中黄色恒星指向TH的两个活动中心
右图:多巴胺存在时三维结构的两个相同视图，多巴胺通过在活性中心引入蛋白质的螺旋部分(用红色箭头标记)抑制活性来调节TH
学分:卑尔根大学 新发现更好地理解了大脑中多巴胺的合成是如何被调节的
这可能会为帕金森氏症等疾病背后的机制提供新的线索
在大脑中，有数十亿个神经细胞使用称为神经递质的信号物质相互交流
其中一种神经递质是多巴胺，被许多人称为“快乐荷尔蒙”之一
“除了诱导奖励感和满足感，多巴胺对运动控制、注意力、学习和注意力也很重要
多巴胺在帕金森病患者中的重要性变得明显
在这些患者的大脑中，合成和分泌多巴胺的细胞死亡
这些细胞被称为多巴胺能神经元，充当小型多巴胺工厂
帕金森病患者的精神和身体症状只有在这些细胞中的大约一半消失时才会出现
这意味着这种疾病只有在发生很大损害后才会被发现
对大脑多巴胺系统的研究目标之一是找出如何在早期发现帕金森氏症和相关疾病
卑尔根大学生物医学系的研究员Marte Innselset Flydal说:“通过这种方式，你可以找到能够阻止疾病进一步发展的药物。”
了解多巴胺如何调节自身的产生 酶是蛋白质，在体内起化学反应催化剂的作用
酶的三维结构对于它们的活性和调节是绝对必要的
在产生多巴胺的细胞内，有大量被称为酪氨酸羟化酶(TH)的酶
“这种三维结构可以告诉我们细胞过程是如何在原子水平上发生的，从而也可以告诉我们如何找到靶向治疗来纠正酶的错误，例如疾病突变引起的错误
对于TH，这种突变导致TH缺乏，一种被归类为帕金森综合征亚组的神经疾病，”UiB生物医学系的Aurora Martinez教授说
她的研究小组是神经系统医学中心的合作伙伴，他们致力于理解蛋白质在结构水平上是如何工作的
换句话说，他们试图找出突变如何导致蛋白质功能缺陷，以及如何修复这些缺陷
TH的专门任务是将氨基酸酪氨酸转化为左旋多巴，左旋多巴再由另一种酶转化为多巴胺
众所周知，TH是调节多巴胺合成的关键酶，但在结构细节水平上这是如何发生的还不清楚
众所周知，多巴胺可以调节自身的产生
多巴胺可以结合TH酶并使其失活
这种调节机制被称为负反馈，确保当细胞有足够的多巴胺时，多巴胺合成被关闭
“当多巴胺水平再次下降时，细胞中的信号通路将被激活
这导致TH被所谓的磷酸化修饰，从而导致多巴胺被释放，酶被重新激活，”职业医学系的研究员Rune Kleppe说，Helse Bergen也参与了这项研究
正是这些调节机制之间的相互作用，研究人员现在认为他们可以在细节层面上理解
马丁内斯教授说:“这些知识给了我们开发治疗神经精神和神经退行性疾病药物的新机会。”
使用复杂的方法 这些研究成果是生物医学系(UiB)和黑尔斯·卑尔根长期和世界领先的TH研究活动的产物，也是马德里国家生物技术中心(CNB-CSIC)何塞·玛丽亚·瓦尔普埃斯塔教授研究小组利用高分辨率精密冷冻电子显微镜确定蛋白质三维结构的蛋白质结构研究活动的产物
马丁内斯说:“冷冻电镜对于发现TH的样子至关重要，也使得观察它与多巴胺结合时的变化成为可能。”
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
