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科学家解决3D蛋白质结构以对抗危险的传染病

2019-06-12 15:06:24 娱乐新闻103℃

  科学家解决3D蛋白质结构以对抗危险的传染病

  2017年6月22日

  包括计算研究所在内的国际科学家团队已经确定了超过1,000种蛋白质的三维原子结构,这些蛋白质是药物和疫苗的潜在目标,可以对抗世界上一些最危险的新兴和重新出现的传染病。

  这些经过实验确定的结构已经存放在世界蛋白质数据库中,这是一个免费提供给科学界的国际档案库。三维结构有助于加速药物和疫苗研究,并促进对导致传染病的病原体和生物的理解。

  “我们在蛋白质数据库中保存的结构中几乎有50%是来自世界各地的科学研究人员要求的蛋白质”。西北大学Feinberg医学院的韦恩安德森说,他是该项目的负责人。 “美国国立卫生研究院还要求我们为许多疾病的潜在药物靶标或疫苗候选物研究蛋白质,例如埃博拉病毒,寨卡病毒和抗生素抗性细菌。我们已经确定了这些优先生物的几个关键结构,并将结果发表在高影响力的期刊上,如Nature和Cell。

  这项具有里程碑意义的工作由国家过敏和传染病研究所(NIAID)签订的两份为期五年的合同资助,总预算为5770万美元,代表了传染病结构基因组学中心(CSGID)十年的工作。 CSGID由安德森领导,与芝加哥大学,弗吉尼亚大学医学院,卡尔加里大学,多伦多大学,圣路易斯华盛顿大学医学院,德州大学西南医学中心,J合作。 Craig Venter研究所,Sanford Burnham Prebys医学发现研究所和伦敦大学学院。

  在开始研究目标蛋白质之前,由NIH指定的委员会审查每个请求。一旦获得批准,必须克隆,表达和结晶蛋白质,然后在美国能源部(DOE)高级光子源(阿贡国家实验室的DOE科学用户设施办公室)收集X射线衍射数据。该数据定义了数百甚至数千个原子中的每一个的位置,以生成可以用图形软件分析的蛋白质结构的3-D模型。

  相关故事萝卜蛋白在神经系统发育过程中发挥关键作用医学研究人员发现一类抗癌药物的新机制与自闭症相关的人脑蛋白质对果蝇行为有影响该中心的每个机构都有一个专业领域,它有助于该项目,同时在许多请求上并行工作。

  芝加哥大学的研究小组专注于抗生素抗性因子,如金属β-内酰胺酶,作为潜在候选药物的必需酶,以及负责致病菌毒力的转录因子。

  

  Argonne杰出科学家,CSGID联合首席研究员Andrzej Joachimiak表示,该倡议是一项高度协作的努力。该团队与生物学界的微生物学家和化学家密切合作,以确定抑制蛋白质活性的化学物质;然后它们产生并结晶蛋白质,这些抑制剂结合使用X射线晶体学确定它们的结构。

  芝加哥大学的研究小组最近用来自两种导致人类疾病的重要因子的新型抑制剂表征了蛋白质晶体结构:结核分枝杆菌和隐孢子虫,分别负责结核病和寄生虫感染隐孢子虫病。

  在他们的研究中,该团队使用高级蛋白质表征设施中的社区资源和Advanced Photon Source的数据收集设施。

  直到最近,确定蛋白质三维结构的过程需要数月甚至数年才能完成。但是技术的进步,例如结晶方法,来自Advanced Photon Source的强大X射线,升级到计算硬件和软件,以及许多步骤的自动化大大加快了这一过程。

  来源:HTTPS://www.ci.uchicago.edu/

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