浙江大学两项研究成果登上美国《科学》杂志

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发布时间:10-2514:42

杭州网 首席记者 林海燕 通讯员 柯溢能 吴雅兰 摄影 卢绍庆

杭州网讯记者从浙江大学获悉,10月25日,两项来自浙江大学的科学研究成果,登上了国际顶尖杂志《科学》(Science)。其中一项研究成果揭示了钾离子和氯离子的结合位点,提出一个钾-氯共转运机理的模型,为治疗癫痫提供了新的思路;另一项研究成果则聚焦抗细菌免疫的两个重要蛋白,未来在肠炎临床诊断和治疗上或有重要价值。

《科学》杂志于1880年由爱迪生投资1万美元创办,于1894年成为美国最大的科学团体“美国科学促进会”的官方刊物,同时也是全世界最权威的学术期刊之一。

钾-氯共转运机理模型,为治疗癫痫提供新思路

据介绍,人体细胞内的钾、钠、氯等离子稳态是受到严格调控的,离子稳态一旦失衡,就会导致高血压、抑郁、癫痫等一系列疾病。而在细胞膜上,有一类被称为阳离子-氯离子共转运蛋白的蛋白质,可以带着离子进入和离开细胞,从而有效调控细胞内的离子稳态。

不过长期以来,由于缺乏精确的结构信息,人们对这类蛋白的工作机理还不甚了解。近日,浙江大学医学院郭江涛课题组解析了这类蛋白质中的一个成员——人源钾-氯共转运蛋白KCC1的2.9埃的高分辨率冷冻电镜结构,揭示了钾离子和氯离子的结合位点,提出一个钾-氯共转运机理的模型。

郭江涛研究员介绍说,“获得了KCC1的高分辨率电镜结构,将有助于下一步设计针对KCC的药物,为治疗癫痫等疾病提供帮助。”文章审稿人认为:“这项工作揭示了一个令人兴奋的人源转运蛋白的结构。”这篇研究成果,浙江大学医学院刘斯博士、冷冻电镜中心常圣海博士和物理系硕士生韩斌铭为文章的共同第一作者。

抗细菌免疫研究,或对肠炎治疗有重要价值

先天性免疫反应是人体防御外来病原体和应激物的第一道防线。这种快速非特异性的反应,依赖于模式识别受体对病原相关分子模式以及损伤细胞所释放的损伤相关分子模式的快速识别。胞质中的NOD蛋白就是在血液和小肠这两大系统中的重要模式识别受体,其家族中的NOD1和NOD2是抗细菌免疫的关键模式识别受体,它们通过识别细菌胞壁成分肽聚糖来介导免疫应答信号途径活化发挥重要作用。

浙江大学医学院基础医学系Dante Neculai教授团队研究发现,NLR家族的两个重要受体蛋白NOD1和NOD2能够在棕榈酰转移酶ZDHHC5的作用下发生棕榈酰化修饰,从而介导细菌性炎症信号通路的发生。这一发现有效地连接起科学机理与临床问题,未来在诊断和治疗上或有重要价值。

这项研究,浙江大学医学院基础医学系2015级博士生陆喦、2017级博士生郑裕萍,加拿大Princess Margaret癌症研究所研究中心博士后tienne Coyaud,浙江大学医学院基础医学系讲师张超为共同第一作者。浙江大学医学院基础医学Dante Neculai教授、孙启明教授、加拿大Princess Margaret癌症研究所研究中心Brain Raught教授、多伦多St Michael医院Gregory D. Fairn教授为共同通讯作者。

“在全球范围内,肠炎每年会造成成千上万人的死亡。”孙启明表示,目前的发现可以在临床上为遗传性肠炎提供诊断的新标志。未来还有望通过设计治疗方案,开发潜在化合物让蛋白的功能恢复,从而缓解或者治愈炎症性肠病。

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