變形蛋白：改變對蛋白質結構存在已久的概念

Discovery alters longstanding concept of fixed protein structure
http://www.physorg.com/news124992692.html

March 17, 2008

在自然界中所發現的數千種蛋白質不過是成串的胺基酸，由基因所組合，而科學家長久以來相信，它們會自動將自己折疊成唯一一種固定的、三維的形狀，啟動生命的引擎。在遺傳研究的時代中，確認這些形狀與它們的功能，已成為全世界生醫科學的焦點。

現在，Wisconsin 醫學院的研究者發現，一種蛋白質，lymphotactin（淋巴細胞趨化因子），那在人體的免疫反應中扮演極其重要角色，能迅速地在二種完全無關的結構之間變它的形狀 -- 高達每秒 10 次，每一種在保護身體上都是獨特的角色。

他們的發現，發表在 3/17 PNAS 上，改變了一個建立在 1960 年代，生物化學的基本概念。它也許會激勵對其他具有變形能力之蛋白質的搜尋，並協助對付蛋白質折疊錯誤的疾病，例如：阿茲海默症、帕金森氏症、ALS（漸凍人）、狂牛症與許多癌症。

"雖然我們的發現將引起更多對於蛋白質折疊之謎的疑問，不過我們希望它能引起強化的研究，以學習這些毀滅性疾病的複雜過程，" 該團隊的領導者 Brian Volkman, Ph.D.，生物化學副教授。

Dr. Volkman 的團隊利用高敏感度 NMR 光譜來解開三維的蛋白質結構。NMR 提供一個分子中化學實體數量與類型的資訊，而且能夠測量分子中一對原子之間的距離以得到一個由電腦產生的、其結構的三維模型。

他們發現人類的 lymphotactin，一種由免疫系統所釋出的調控蛋白，以吸引及活化白血球細胞，在自然中就存在二種不同的結構，而新確認的形狀則與其他任何已知蛋白沒有相似之處。他們亦學到，每種形狀都是一種獨特的角色，一種附著於血管內壁，而另一種則伸出以攫取白血球細胞。根據 Dr. Volkman 表示，這意味著將形狀由一種 lymphotactin 結構轉換到另一種，對其活化而言似乎是不可或缺的。

"蛋白質通常具有多種起作用的狀態，那與單一一種結構密切相關，" 他說。"然而，在其自然狀態下，我們卻發現 lymphotactin 採取二種並存（equally-populated）卻無關的結構，那會迅速地從一種變成另一種。"

※ 相關報導：

＊ Interconversion between two unrelated protein folds in the lymphotactin native state
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/13/5057

Robbyn L. Tuinstra, Francis C. Peterson, Snjezana Kutlesa,
E. Sonay Elgin, Michael A. Kron, and Brian F. Volkman
PNAS - April 1, 2008 - vol. 105 - no. 13 - 5057-5062
doi: 10.1073/pnas.0709518105

＊ 研究者戮力創造「蛋白質百科」
＊ 研究者揭露人類--病原體蛋白質的互動網路
＊ 尋找網路的演算法 -- 用於基因或網際網路
＊ 都是幾何學：蛋白質接觸表面握有治癒關鍵
＊ 以 3D 方式追蹤奈米粒子的顯微鏡
＊ 科學家在細菌中發現新的基因轉譯控制機制
＊ 研究者描繪染色體功能的新管控者

＊ 預測新興傳染病的下一波「熱點」
＊ 科學家發現讓細菌產生抗藥性的「結構」
＊ 科學家發展新疫苗概念：糖蛋白 D
＊ 中研院發現DNA關鍵序列 可望開發抗癌藥物
＊ 瘦體素、類固醇在免疫系統上的新發現
＊ 研究者發現病毒與免疫細胞的新戰場
＊ 研究：花椰菜或能幫助提升老化的免疫系統
＊ 科學家發現新的血紅素類型