将蛋白质加热至体温揭示新的药物靶点

新研究发现，一些蛋白质在暴露于不同温度时会改变形状，揭示以前未知的药物结合位点。这项发表在《自然》杂志上的研究结果可能会从根本上改变蛋白质结构的研究和药物设计的利用方式，从而彻底改变生物学的广泛领域。该研究由VanAndel研究所的JuanDu博士和WeiLü博士领导。

通常在低温下研究蛋白质以确保其稳定性。然而，新研究表明，某些蛋白质对温度高度敏感，在体温下观察时会改变其形状。

“长期以来，我们用来研究蛋白质的方法需要将它们冷藏或冷冻。但在现实世界中，人类蛋白质存在并在体温下发挥作用，”杜说。“我们的研究描述了一种在体温下研究蛋白质的新方法，并揭示了一些蛋白质在温暖时会彻底改变其结构，为结构引导药物开发开辟了新的机会。”

蛋白质是身体的分子主力。它们的形状决定了它们如何与其他分子相互作用以完成其工作。通过确定蛋白质结构，科学家可以创建指导开发更有效药物的蓝图，就像锁匠设计适合特定锁的钥匙一样。

尽管众所周知温度会影响体内的分子功能，但在生理温度下研究蛋白质在技术上一直具有挑战性。杜和吕实验室的研究详细介绍了他们如何克服这些问题，并为科学家们在自己的实验中实现这一目标提供了路线图。

该研究重点关注一种名为TRPM4的蛋白质，它支持心脏功能和新陈代谢，包括胰岛素的释放。因此，TRPM4与中风、心脏病和糖尿病等健康状况有关。

为了在体温下可视化TRPM4，该团队利用了VAI强大的冷冻电子显微镜(cryo-EM)套件，该套件使科学家能够快速冷冻蛋白质并组装其结构的详细图像。博士后研究员JinhongHu博士及其杜实验室和吕实验室的同事没有使用低温样品，而是将样品加热至体温，然后进行快速冷冻。通过这样做，他们发现配体(与蛋白质结合的分子)在体温下与较低温度下与TRPM4上完全不同的位点相互作用。

今天的研究意义深远，强化了在体温下研究蛋白质以确保识别生理相关药物结合位点的重要性。

其他作者包括VAI的SungJinPark博士、TylerWalter博士、IanJ.Orozco博士、GarrettO'Dea和XinyuYe。冷冻电镜数据是在VAI的冷冻电镜核心和DavidVanAndel冷冻电镜套件中收集的。