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冷凍電鏡給蛋白分子拍“寫(xiě)真” 助力科學(xué)家“看清”免疫調(diào)控蛋白結(jié)構(gòu)
2025年06月19日 17:23:10 來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：986

近日，美國(guó)加州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在冷凍電鏡的幫助下,，獲得突破性成果,，成功解析了人體內(nèi)調(diào)控免疫反應(yīng)和炎癥的關(guān)鍵酶ADAM17與其調(diào)節(jié)蛋白iRhom2的三維結(jié)構(gòu)，為開(kāi)發(fā)相關(guān)疾病療法開(kāi)辟了新途徑,。

　　冷凍電子顯微鏡技術(shù)是一種革命性的生物大分子結(jié)構(gòu)解析技術(shù),，通過(guò)在低溫下對(duì)生物樣品進(jìn)行快速冷凍和成像，能夠在接近生理狀態(tài)的環(huán)境中獲取高分辨率的三維結(jié)構(gòu)信息,。近年來(lái),，這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué),、病毒學(xué)研究,，以及藥物研發(fā)中。并且,，隨著硬件和算法的不斷優(yōu)化冷凍電鏡在分辨率上有了更高的提升,，同時(shí)多技術(shù)聯(lián)用也賦予了其更強(qiáng)大的解析能力，使其成為了推動(dòng)了生命科學(xué)研究的重要儀器之一,。
 
　　近日,，美國(guó)加州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在冷凍電鏡的幫助下，獲得突破性成果,，成功解析了人體內(nèi)調(diào)控免疫反應(yīng)和炎癥的關(guān)鍵酶ADAM17與其調(diào)節(jié)蛋白iRhom2的三維結(jié)構(gòu),，為開(kāi)發(fā)相關(guān)疾病療法開(kāi)辟了新途徑。
 
　　ADAM17又稱TACE,，是一種存在于所有細(xì)胞中的“多面手”酶,，在胚胎發(fā)育、免疫調(diào)控和組織修復(fù)領(lǐng)域扮演核心角色,。具體功能包括負(fù)責(zé)切割超過(guò)80種不同的底物,；介導(dǎo)Notch受體的裂解，生成膜相關(guān)中間片段NEXT,，激活Notch信號(hào)通路,，參與細(xì)胞命運(yùn)決定和組織發(fā)育,；促進(jìn)LAG3、IL6R,、FCGR3A等細(xì)胞表面蛋白的脫落,，影響免疫細(xì)胞的活性和功能；通過(guò)脫落血小板糖蛋白Ibα鏈(GP1BA),，參與止血過(guò)程等等,。這種酶一旦“罷工”或“過(guò)度活躍”均會(huì)給健康造成威脅，甚至可能引發(fā)癌癥,、炎癥性疾病和病毒感染等病癥,。
 
　　也正因如此，一直以來(lái)科學(xué)家都在嘗試研究這種酶,，嘗試揭示其酶活調(diào)控的分子機(jī)制,，并用于功能研究和藥物開(kāi)發(fā)。
 
　　而此次,，在冷凍電鏡幫助下,，科學(xué)家清晰的捕捉到了ADAM17與其調(diào)節(jié)蛋白iRhom2相互作用的原子級(jí)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，確定了對(duì)ADAM17的活性和調(diào)節(jié)至關(guān)重要的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)元件,。結(jié)果顯示,，iRhom2蛋白胞質(zhì)區(qū)的“重入環(huán)”結(jié)構(gòu)能通過(guò)鹽橋與跨膜區(qū)互動(dòng)，像“分子開(kāi)關(guān)”一樣調(diào)控ADAM17的活性,?？茖W(xué)家還通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了，一旦失去這個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu),，ADAM17便會(huì)幾乎失去切割底物的能力,。
 
　　值得一提的是，該發(fā)現(xiàn)也顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知,，證明了iRhom2可通過(guò)跨膜傳遞信號(hào)來(lái)遠(yuǎn)程調(diào)控胞外酶的活性,。
 
　　目前，相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上,，感興趣的可以自行查閱學(xué)習(xí),。而該技術(shù)也有望成為治療炎癥性疾病等病癥的突破口，為人類的健康帶去重要貢獻(xiàn),。
 
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