MFSD2A将omega-3转运到大脑，为大脑神经疗法打开一扇大门
一种将omega-3脂肪酸转运到大脑的分子可能会为向大脑提供神经疗法打开一扇大门。
“我们已经设法获得了转运蛋白的三维结构，为omega-3进入大脑提供了一个通道。在这个结构中，我们可以看到omega-3是如何与转运体结合的。“
这项研究发表在6月16日的Nature杂志上。
治疗神经系统疾病的主要挑战是让药物穿过血脑屏障——一层紧密排列的细胞，能阻止毒素，病原体和一些营养物质进入大脑。不幸的是，这一层还阻断了许多治疗神经系统疾病的有希望的候选药物。
像omega-3这样的必需营养素需要专门的转运蛋白的帮助，这些转运蛋白能够特异地识别它们并使它们穿过这一屏障。运输者就像俱乐部的保镖，只让有邀请或又后台的分子通过。
让omega-3进入的运输者被称为MFSD2A，科学家们希望能了解MFSD2A是什么样子，以及它是如何将omega-3拉过血脑屏障的，这可能会为我们提供设计药物所需的信息：这些药物可以欺骗这个运输者并获得进入通道。
要将MFSD2A形象化，研究人员使用了一种称为单粒子低温电子显微镜的技术。
“这项技术的美妙之处在于，我们能够看到传送器的形状，细节可以精确到十亿分之一米的几分之一，”该研究的共同负责人、生理学副教授Filippo Mancia博士说，“这一信息对于理解转运蛋白在分子水平上的作用至关重要。”
在冷冻电镜分析中，蛋白质分子在电子显微镜下悬浮在一层薄冰中，然后强大的成像设备从无数角度拍摄了数百万张蛋白质的照片，然后将这些照片拼凑在一起，形成一张3D图。
研究人员可以在这张地图上建立蛋白质的3D模型，将每个原子放在适当的位置。”这让我想起了解决一个拼图游戏，”Mancia解释说。近年来，这项技术在可视化生物分子方面变得非常强大，这部分要归功于生物化学教授Joachim Frank博士，他在2017年度获得诺贝尔奖，因为他在开发冷冻电镜数据分析算法中的作用。
“我们的结构表明MFSD2A具有碗状的形状，ω-3S结合到这个碗的特定侧面。碗是倒置的，面向细胞内部，但这只是蛋白质的一个3D快照，在现实生活中，蛋白质必须移动才能运输omega-3。为了准确地了解它是如何工作的，我们需要多张不同的快照，或者更好的是，一部运动中的运输者的电影。”
为了了解这些运动可能是什么样子，文章作者George Khelashvili博士以蛋白质的三维模型为出发点，进行了计算机模拟，揭示了转运蛋白如何移动和调整其形状，从而将omega-3释放到大脑中。研究团队还测试并证实了从MFSD2A如何确定蛋白质的特定部分的结构和计算模拟得出的假说。
该研究团队还包括来自纽约结构生物学中心、芝加哥大学和亚利桑那大学的研究人员。
研究小组现在正在研究转运蛋白如何首先从血液中识别omega-3。”但我们的研究已经让我们对MFSD2A是如何将omega-3传递给大脑的有了深刻的认识，我们真的很期待看到我们的研究会带来什么样的结果。”
