我们国家搞科研的专家们最近发现了一种新办法,能把蛋白质聚在一起变得更稳定。他们是从古建筑里得到的启发。蛋白质在我们身体里特别重要,要是它的结构变了,身体就会生病。比如阿尔茨海默病和帕金森病,都是因为蛋白质聚在一起乱套了。 以前大家研究蛋白质聚集,主要看的是大堆分子平均下来的样子,看不清单个分子的细节。现在,中国医学科学院基础医学研究所跟香港城市大学、国家纳米科学中心合作,搞了个跨学科的团队,用了一种叫扫描隧道显微的技术。这个技术能看到特别小的电流信号,把单个分子的三维形状直接给显示出来了。 研究人员把这些看似乱哄哄的分子图像,按照做医学图像处理的思路整理一下,变成了可以用数学算的数字。这样一来,他们就能把分子聚集体内部到底有多整齐给算出来了。结果他们发现了一个特别的连接方式:有几根小肽链从蛋白质的β—片层结构里伸出来,插进旁边的片层里,像古代建筑里的“榫卯”一样把两边接起来。 这种连接的数量虽然不多,但卡在关键的位置上就能起到很大的作用,把整个聚集体变得很结实。研究负责人说,这说明在生物里往往是少数关键的单元决定了整体的功能。这对我们理解蛋白质为什么既要结实又要多样提供了新的看法。 从治病的角度看,这种新发现对研究神经退行性疾病很有帮助。因为异常的蛋白质聚集是这类病的共同点,而这种“榫卯式”的连接很可能就是影响聚集体形成的关键。以后要是针对这个结构做点什么,说不定能找到治病的新靶子。 另外,他们还开发出一套分析复杂分子图像的方法,这个以后还能用来研究别的生物大分子。这次研究挺有意思的地方在于它体现了不同学科和技术的结合很重要。他们从古建筑里找灵感,用工程的思路来解决生物问题,展示了我们国家在研究方法上的创新。 目前这个技术已经在结构生物学和临床医学里展示出了潜力,能帮着精准医学和药物研发往更细的地方发展。科学上的突破往往都是从细节入手再跟别的领域融合才成功的。这次研究不光让我们更懂蛋白质了,也说明老智慧跟新科学能相互促进。 随着技术越来越好、大家合作越来越深,未来我们可能会在更多疾病研究和治疗里看到这种“以小见大”的好办法,为世界的健康事业贡献中国的智慧和中国的方案。