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冷冻电镜给蛋白分子拍“写真” 助力科学家“看清”免疫调控蛋白结构
2025年06月19日 17:23:10
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：4817
近日，美国加州大学研究团队在冷冻电镜的帮助下，获得突破性成果，成功解析了人体内调控免疫反应和炎症的关键酶ADAM17与其调节蛋白iRhom2的三维结构，为开发相关疾病疗法开辟了新途径。
冷冻电子显微镜技术是一种革命性的生物大分子结构解析技术，通过在低温下对生物样品进行快速冷冻和成像，能够在接近生理状态的环境中获取高分辨率的三维结构信息。近年来，这项技术被广泛应用于结构生物学、细胞生物学、病毒学研究，以及药物研发中。并且，随着硬件和算法的不断优化冷冻电镜在分辨率上有了更高的提升，同时多技术联用也赋予了其更强大的解析能力，使其成为了推动了生命科学研究的重要仪器之一。
近日，美国加州大学研究团队在冷冻电镜的帮助下，获得突破性成果，成功解析了人体内调控免疫反应和炎症的关键酶ADAM17与其调节蛋白iRhom2的三维结构，为开发相关疾病疗法开辟了新途径。
ADAM17又称TACE，是一种存在于所有细胞中的“多面手”酶，在胚胎发育、免疫调控和组织修复领域扮演核心角色。具体功能包括负责切割超过80种不同的底物；介导Notch受体的裂解，生成膜相关中间片段NEXT，激活Notch信号通路，参与细胞命运决定和组织发育；促进LAG3、IL6R、FCGR3A等细胞表面蛋白的脱落，影响免疫细胞的活性和功能；通过脱落血小板糖蛋白Ibα链(GP1BA)，参与止血过程等等。这种酶一旦“罢工”或“过度活跃”均会给健康造成威胁，甚至可能引发癌症、炎症性疾病和病毒感染等病症。
也正因如此，一直以来科学家都在尝试研究这种酶，尝试揭示其酶活调控的分子机制，并用于功能研究和药物开发。
而此次，在冷冻电镜帮助下，科学家清晰的捕捉到了ADAM17与其调节蛋白iRhom2相互作用的原子级结构细节，确定了对ADAM17的活性和调节至关重要的关键结构元件。结果显示，iRhom2蛋白胞质区的“重入环”结构能通过盐桥与跨膜区互动，像“分子开关”一样调控ADAM17的活性。科学家还通过实验证明了，一旦失去这个关键结构，ADAM17便会几乎失去切割底物的能力。
值得一提的是，该发现也颠覆了传统认知，证明了iRhom2可通过跨膜传递信号来远程调控胞外酶的活性。
目前，相关论文已经发表于《美国国家科学院院刊》上，感兴趣的可以自行查阅学习。而该技术也有望成为治疗炎症性疾病等病症的突破口，为人类的健康带去重要贡献。
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