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JBC：蛋白累积，从量变到质变
蛋白结构的变化可能引发多种疾病，例如阿尔茨海默症、二型糖尿病以及角膜营养不良等。丹麦Aarhus大学的研究团队揭示了蛋白结构变化导致蛋白累积并危害细胞的详细机制，文章发表在最近的Journal of Biological Chemistry杂志上，这一研究将有望推动角膜营养不良医药的研发。
许多疾病都是由于特定蛋白失去正常三维结构丧失功能所引起的。在大多数情况下，细胞内的不同系统会将这些受损蛋白降解，但如果这些蛋白在细胞内累积并形成有序纤维结构，就会引发多种疾病，例如阿尔茨海默症、帕金森症、二型糖尿病以及角膜营养不良。
角膜营养不良是由于角膜中的GFBIp蛋白发生突变所引起的。这种突变蛋白会年复一年的在角膜中累积，使角膜变得不再透明，并最终导致失明。目前还没有药物能够治疗角膜营养不良这种遗传疾病，患者只有一个选择，角膜移植。但就算进行了角膜移植，角膜营养不良也常常会复发。日前，Aarhus大学的研究人员终于找到了这种蛋白累积的具体机制。
研究人员发现，角膜营养不良中的蛋白突变会改变蛋白的稳定性。GFBIp蛋白突变大多位于FAS1C4结构域，FAS1C4结构域中A546T氨基酸替代会使蛋白出现淀粉样沉积，导致格子状角膜营养不良。研究人员发现，这种情况下蛋白纤维的形成有两种途径。当蛋白浓度低时，会缓慢形成完全由β折叠组成的长而直的纤维，而这样的纤维是由丧失了膜通透性的大型多聚物组成。当蛋白浓度低时，会快速形成包含α螺旋和β折叠的短而卷曲的纤维，这样的纤维由具有膜通透性的低聚物组成。研究显示，当GFBIp蛋白量较低时，缓慢的纤维形成过程对细胞的危害很小。而当GFBIp蛋白量较高时，对细胞的危害很大。
该研究结果指出，蛋白的量能够决定纤维形成的途径及其对细胞的影响。研究人员认为这项研究能够揭示在一些疾病中蛋白累积并早曾细胞死亡的机制，有望帮助人们阻止有害蛋白累积，推动角膜营养不良症治疗药物的研发。
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