研究人员发现亨廷顿蛋白的3维结构

亨廷顿氏病是单个基因亨廷顿基因的突变。它们导致相应蛋白质的错误形式。在低温电子显微镜的帮助下，马丁斯里德马克斯·普朗克生物化学研究所和乌尔姆大学的研究人员现已对健康的人类亨廷顿蛋白的三维分子结构进行了解码。现在，可以进行功能分析。对亨廷顿蛋白的结构和功能的进一步了解可能有助于将来开发新的治疗方法。

亨廷顿舞蹈病通常始于情绪障碍，其特征是肌肉非自愿运动和智力丧失。直到今天，神经系统疾病仍是无法治愈和致命的遗传性疾病之一。HTT蛋白，也称为亨廷顿蛋白，在亨廷顿舞蹈病中起着重要作用。25年来，已知亨廷顿氏病是亨廷顿基因的突变，亨廷顿基因的突变是同一蛋白质的蓝图。

尽管研究人员对此进行了多年研究，但仍有许多障碍需要克服。现在，马克斯·普朗克生物化学研究所的RubénFernández-Busnadiego和乌尔姆大学医院基因治疗学系系主任Stefan Kochanek已成功解码了该分子，

克服障碍

Stefan Kochanek和他的团队长期从事亨廷顿蛋白的生产和纯化。是什么阻碍了近几十年来对该蛋白质的详细分析?冷冻电子显微镜专家Fernández-Busnadiego提到两个主要因素：“首先，冷冻电子显微镜最近几年才进行优化，以几乎分子分辨率观察蛋白质结构。第二个原因是亨廷顿蛋白蛋白质的结构非常灵活。目前，我们也找到了解决该问题的方法。”在分析过程中，在显微镜下从不同角度拍摄了蛋白质的图片。三维分子结构可以从大量生成的图像中计算出来。为此，蛋白质必须始终处于同一构象。

为了获得清晰的图像，Kochanek实验室的研究人员一直在寻找与亨廷顿蛋白相互作用并使其稳定的其他蛋白质。这对蛋白质HAP40起作用。Kochanek说：“与HAP40相关的亨廷顿蛋白稳定在特定的构象中。因此，对许多图片进行平均，我们就能得出三维结构。”Fernández补充说：“如果我们在黑暗中仍处于照片的类比中，那么蛋白质就像被拍照者的椅子。坐在它上，在相同的曝光时间下，人的移动更少，并且图像更加清晰。” -Busnadiego。

希望有新疗法

“虽然一段时间以来我们已经知道亨廷顿基因的突变会带来严重的后果，但我们对健康蛋白质的功能和功能知之甚少，” Kochanek解释说。蛋白质是细胞的分子机器。为了完成其通用任务，它们具有一定的三维结构，类似于机器中的特定组件。“现在我们知道了亨廷顿蛋白的确切结构，我们可以进一步研究亨廷顿蛋白的哪些区域特别重要，以及其他蛋白质如何与亨廷顿蛋白功能结合。这样，就可以推断出某些药物可以在治疗上靶向这些结构。”

目前，亨廷顿氏病研究正在进行中。一个巨大的希望是一种方法，该方法可以用所谓的反义寡核苷酸使亨廷顿基因突变，从而治疗亨廷顿氏病。这些小分子减少了细胞中亨廷顿蛋白的形成，但是该药物无法区分正常的和病理改变的亨廷顿蛋白。同样由于这个原因，重要的是要了解有关健康亨廷顿蛋白功能的更多信息。Kochanek充满信心地展望未来：“解码后的结构将使我们向前迈出一大步。”

“反义寡核苷酸治疗试验目前仅在很少的诊所进行。神经病学诊所乌尔姆(Ulm)领导德国的药物测试。当前审查的一些反义寡核苷酸既减少了正常亨廷顿蛋白的形成，又减少了突变型亨廷顿蛋白的形成，而另一些则主要试图降低改变的亨廷顿蛋白。目前尚不清楚对正常亨廷顿蛋白形成的部分抑制是否具有缺点并且是否可以耐受而没有不良副作用。这是为什么重要的是更多了解亨廷顿蛋白的正常功能的另一个原因。为此，这项研究将做出重要贡献。” Bernhard Landwehrmeyer说，

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