纽约市立大学ASRC研究人员在不同条件下使用X射线晶体学进行的一项研究揭示了疾病相关蛋白质的各种形状，为药物开发提供了新的途径。
新的晶体学实验使用高压和高温来揭示蛋白质如何改变形状，可以促进新药的开发。
蛋白质通过与代谢物或其他蛋白质结合以完成任务，在我们体内执行生化功能。 为了成功地做到这一点，蛋白质分子通常会变形，以允许执行复杂、精确的化学过程所需的特定结合相互作用。
蛋白质结构研究
更好地了解蛋白质的形状将为研究人员提供阻止或治疗疾病的重要见解，但目前揭示这些动态三维形式的方法为科学家提供了有限的信息。
为了解决这一知识差距，纽约市立大学研究生中心（CUNY ASRC）高级科学研究中心的一个团队设计了一项实验，以测试使用高温与高压进行X射线晶体学成像是否会揭示不同的形状。 该团队的研究结果将于今天（1月12日）发表在《通讯生物学》杂志上。
这些水分子的位置通常对于理解蛋白质的柔韧性和药物样分子影响蛋白质结构和功能的能力很重要。 在这项研究中，在高温（红色）、高压（绿色）或默认条件（蓝色）等不同的实验扰动下，蛋白质表面出现了不同的独特水，为这些问题提供了互补的见解。 图片来源：Ali Ebrahim 和 Liliana Guerrero
丹尼尔·基迪博士的研究见解
“蛋白质结构不会停滞不前; 它们像舞者一样在几种相似的形状之间切换，“该研究的首席研究员Daniel Keedy博士说，他是纽约市立大学ASRC结构生物学计划的教授，也是纽约市立学院和纽约市立大学研究生中心的化学和生物化学教授。 “不幸的是，现有的观察蛋白质的方法只揭示了一种形状，或者暗示存在多种形状，而没有提供具体的细节。 我们想看看不同的戳蛋白质方式是否可以让我们更详细地了解它是如何变形的。
实验与观察
在他们的实验中，研究小组获得了STEP的晶体，也称为PTPN5 – 一种用于治疗包括阿尔茨海默氏症在内的多种疾病的药物靶蛋白 – 并使用高压（地球大气压的2,000倍）或高温（体温）搅拌它们，这两者都与大气压和低温（-280°F， -173°C）。 研究人员使用X射线晶体学观察了样品，并观察到高温和高压对蛋白质有不同的影响，揭示了不同的形状。
对药物开发的影响
虽然高压不是蛋白质在体内经历的条件，但Keedy说，搅拌方法暴露了蛋白质的不同结构状态，这可能与其在人体细胞中的活性有关。
“能够使用诸如热量和压力之类的扰动来阐明这些不同的状态，可以为药物开发人员提供工具，以确定他们如何使用小分子药物将蛋白质捕获在特定形状中以降低其功能，”Keedy补充道。
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