科技日報北京8月12日電 （記者張佳欣）據發表在最新一期《美國國家科學院院刊》上的論文，美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校研究人員在理解人體蛋白質折疊過程上取得重大進展。他們識別出了人體蛋白質折疊的“質量控制”調節器，有助于開發靶向錯誤折疊發生位點的新型藥物。
當調節細胞基本功能的人體蛋白質折疊失敗時，會引發肺氣腫、囊性纖維化、阿爾茨海默病等多種嚴重疾病。幸運的是，人體有一套質量控制系統，可識別錯誤折疊的蛋白質。然而，該系統的具體運作機制一直是個謎。
蛋白質是構建生命體的基石。在眾多蛋白質中，約有7000種需在細胞分泌途徑中精確折疊，方能執行其關鍵功能。這一復雜過程始于內質網，涉及UGGT的酶和伴侶蛋白Sep15。此前研究表明，UGGT通過讀取嵌入蛋白質中的碳水化合物標簽（稱為N-聚糖）來充當“把關人”，以確定蛋白質是否正確折疊。
此外，還有一個專屬的蛋白質“俱樂部”（稱為“硒蛋白”），它們含有稀有元素硒。在人體內約2萬種不同的蛋白質中，只有25種是硒蛋白。UGGT的伴侶蛋白Sep15就是一種硒蛋白。Sep15總是與UGGT結合在一起，但科學家一直不清楚其原因。
利用“阿爾法折疊2”AI模型，研究人員預測蛋白質Sep15會形成類似捕手手套的螺旋結構，能與UGGT酶上的一個特定點位緊密結合。這一點位正是UGGT讀取N-聚糖“密碼”以判斷蛋白質是否正確折疊的地方。
研究人員表示，他們找到了折疊過程的“熱點”，而Sep15是關鍵。為驗證預測，他們設計了實驗，通過重組DNA技術干擾UGGT與Sep15的結合。結果顯示，經過修飾的UGGT無法有效執行其功能。
關于Sep15的具體作用，研究人員提出了兩種假設：一是Sep15給了錯誤折疊的蛋白質一個糾正其形狀的機會；二是給該蛋白質貼上標記以便銷毀。盡管具體機制仍待探索，但此次研究為靶向Sep15/UGGT界面的新型藥物療法奠定了基礎，這是一個未被開發的制藥領域。
