研究人员发现,微小的突变会破坏蛋白质网络,导致心脏病

研究人员发现,微小的突变会破坏蛋白质网络,导致心脏病
图1肌钙蛋白C是心肌的Ca2+传感器。(a)心脏细丝组织。密度图来自PDB结构6KN8。(b)心脏TnC亚基从心脏肌钙蛋白(Tn)复合体(PDB编码1J1E)的增大,显示为带状结构。调控域和结构域分别为N-TnC和C-TnC。绿色的球体代表Ca2+饱和状态的3个Ca2+离子。ef -手残参与Ca2+的配位显示为灰色棒。D/E连接器为绿色;(c)收缩前调节域离散状态。N-TnC在缺乏(PDB代码1SPY)或存在Ca2+ (PDB代码1AP4)的俯视图表示。 The open active state of cardiac TnC (PDB code 1MXL) is sampled in the presence of the switch peptide of the TnI subunit (swTnI).

人类心脏平均每天跳动10万次,泵出约2000加仑的血液。这是一个对生命至关重要的过程,但它经常因为未知的原因而出错。

尽管知道很多关于特别是,科学家对其潜在结构以及事情是如何出错导致疾病仍有许多疑问,”佛罗里达州立大学生物科学教授布莱恩特·蔡斯说。

蔡斯和佛罗里达州立大学的一组研究人员对一组蛋白质和一种突变进行了深入研究,这些蛋白质和突变通常会导致一种叫做的条件变厚,使心脏难以泵血。希望通过对这种疾病的分子基础有更深入的了解,科学家们可以找到治疗的方法。

他们的研究集中在一种叫做心肌肌钙蛋白C的蛋白质的遗传变异上,发表在化学科学英国皇家化学学会的杂志。

Chase和佛罗里达州立大学生物医学科学副教授Jose Pinto多年来一直关注肌钙蛋白C在肥厚性心肌病中的作用。

心脏肌钙蛋白C是一组存在于横纹肌丝(如心脏)上的相关蛋白质的一部分。它负责结合钙来激活肌肉收缩——它可以被认为是心脏的开关。

研究小组将注意力集中在心肌肌钙蛋白C的一种遗传变异上,因为这种变异似乎与许多肥厚性心肌病病例有关。他们发现,这种分子中一个看似很小的变化对蛋白质结构产生了非常不利的影响,从而引发了一系列问题。

“在患有肥厚性心肌病的人类中发现的一种致病性变异存在于心脏肌钙蛋白C的这一区域,扰乱了蛋白质内部复杂的化学相互作用网络。因此,导致到其他对心脏功能产生负面影响,”平托说。

该团队从多个方面进行了研究,在观察小鼠模型中的变异的同时,也使用了一些先进的光谱学技术来检查细胞和分子样本。这包括这是一种利用磁场更好地观察分子变化的技术。

他们还依靠不仅来自佛罗里达州立大学,而且来自全球各地同事的专业知识。


进一步探索

研究人员瞄准心脏收缩的开关

更多信息:Mayra A. Marques等,心肌肌钙蛋白C中最小受挫残基的异常结构动力学引发肥厚性心肌病,化学科学(2021)。DOI: 10.1039 / D1SC01886H
期刊信息: 化学科学

引用:研究人员发现小突变破坏蛋白质网络,导致心脏病(2021,6月24日)检索到2022年8月8日从//www.puressens.com/news/2021-06-small-mutation-disrupts-protein-network.html
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