在一項發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的新研究中，科羅拉多大學丹佛分校(University of Colorado Denver)和賓厄姆頓大學(Binghamton University)的研究人員首次繪制出了一種具有侵略性的蛋白質修飾的分子結構和動力學圖譜。

"大約10%的阿爾茨海默氏癥病例是基因突變的結果，"Liliya Vugmeyster博士說，她是丹佛大學文理學院化學系的副教授。"但這些突變沒有辦法解釋90%的阿爾茨海默癥病例，這就是為什么我們需要了解這種疾病的分子基礎。"

圖片來源：PNAS

阿爾茨海默癥早在癥狀出現的幾十年前就開始了，開始于被稱為β樣淀粉蛋白(Aβ)片段的相互纏繞。這些團塊形成一種叫做原纖維的鏈，這些原纖維結合在一起成為一種有粘性的褶皺片，像斑塊一樣出現在腦細胞上。隨著這些斑塊的累積，它會破壞細胞膜和腦細胞之間的通訊，導致腦細胞死亡。到目前為止，僅僅了解蛋白質的分子組成，以及導致疾病加速發展的更具侵略性的亞型，就已經困擾著研究人員。

在這個與賓厄姆頓大學生物物理化學助理教授Wei Qiang進行的合作課題中，研究人員有針對性的分析了惡性、具有種子屬性的pS8-Aβ40纖維的結構和動力學。他們發現，與其他原纖維相比，它的細胞毒性更高。在研究分子結構時，研究人員發現，蛋白的起始點--N -末端在控制纖維結構和聚集過程中發揮了重要作用。

Vugmeyster和學生Dan Fai Au及Dmitry Ostrovsky一起研究了原纖維的柔韌性。在之前的研究中，Vugmeyster發現柔韌性可能是控制斑塊積聚的機制之一。

Vugmeyster說："纖維可以耐受防止聚集的處理，無論你在試管里對它們做什么，它們都會做出調整，找到一種方式進入有毒狀態并聚集在一起。"

Vugmeyster說揭開pS8-Aβ40的結構只是第一個大難題。Qiang在賓厄姆頓的團隊和她的團隊計劃對幾個重要的蛋白質修飾也做同樣的分析，重點放在每個蛋白質的靜態結構、動力學和穩定性上。她表示，最終這些信息可能會為如何找到能夠打破細胞退化惡性循環的藥物帶來一些想法。

參考資料：

Zhi-Wen Hu et al， Molecular structure of an N-terminal phosphorylated β-amyloid fibril， Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI： 10.1073/pnas.1818530116