研究显示酶的功能,可以帮助找到肌肉萎缩的治疗方法
爱荷华大学的研究人员已经制定了对正常肌肉结构至关重要的酶的确切功能,并且参与了几种肌肉营造。该调查结果于1月6日在杂志上公布科学,可以用于开发潜在的肌肉萎缩治疗的快速、大规模测试。
的酶,称为大,增加了一个关键的糖链进入称为Dystroglycan的重要膜蛋白。这种糖链的作用类似于允许Dystroglycan附着于其他蛋白质的胶水并通过这样做,在许多组织中加固细胞膜,包括肌肉和脑。Dystroglycan在没有这种糖链接的情况下不能正常发挥作用,并且发生故障导致肌营养不良大脑异常.
“大是一个临界酶参与维持肌肉细胞的活力,“Kevin Campbell,Ph.D.,Ph.,教授和负责人分子生理学卡弗医学院生物物理学教授,霍华德·休斯医学研究所研究员。“它添加了一种独特的糖链,使肌肉细胞保护细胞膜免受伤害。”通过弄清楚这种酶的功能,我们终于确定了这个关键的糖链。”
新的研究表明,大的酶活性具有两种特定的糖添加功能 - 它转移糖木糖和葡萄糖醛酸。使用核磁共振通过核磁共振(NMR)分析,该团队还能够确定由LARGE产生的糖链的精确结构,这是以前从未见过的。
该研究证实,这种独特的糖链负责Dystroglycan附加到其蛋白质合作伙伴的能力,其中包括肌肉中的Laminin和neurexin在大脑。
除了大,其他几种酶还参与建立重要的泛蛋白糖链,并且所有这些酶中的突变引起先天性肌营养不良,共同称为次要的二核糖结。这些疾病包括福山先天性肌营养不良,Walker-Warburg综合征,肌肉眼脑病,先天性肌营养不良1c和1d,以及肢体腰带肌肉萎缩症2我。
然而,在所有的情况下,糖链中对dystroglycan功能至关重要的部分是由LARGE添加的。此外,坎贝尔实验室的研究表明,增强这些类型的肌肉萎缩症患者细胞中的LARGE活性足以恢复肌糖代谢紊乱的功能,并克服细胞中的缺陷。
通过了解大酶的表现,研究人员现在已经能够开发测试或测定,以监测酶活性。
坎贝尔说,“我们现在已经令人兴奋的是这种酶测定,这可以用于增加(或减少)大活动的药物的大规模高吞吐量。”
使用该试验来识别增强LARGE活性的化合物可能为继发性糖代谢不良带来潜在的治疗方法。该试验也可用于观察患者细胞中LARGE活性的变化。这可能有助于确定哪些患者受这些大相关的肌肉营养不良。
大型活动对其他疾病很重要
在Dystroglycan中的大构建的不寻常的糖链也涉及到其他疾病。包括榻榻米的一组病毒似乎需要糖链来感染细胞。榻榻米是一种出血性疾病,可引起严重的疾病和死亡。
现在研究人员已经确定了不寻常的糖的化妆,Campbell表明它可以使其作为障碍或减少这些病毒的感染的治疗方法。
坎贝尔还对拉沙热的另一个方面感到兴奋。一项对西非拉沙热流行地区人群的全基因组研究表明,该人群中的LARGE基因可能发生了改变。坎贝尔推测,改变LARGE的活性可能提供一些保护,以抵御拉沙热病毒的感染。在未来,他希望使用他的团队新开发的酶分析来调查LARGE的活性是否在这个群体中改变。
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