30多年来,科学家一直试图解开一个关键生物分子如何自我组装成一种被称为淀粉样蛋白的流氓蛋白质样物质的谜团,这种物质被认为在2型糖尿病的发展中发挥了作用,这种疾病影响了全球3亿人。
利兹大学的一个科学家小组首次能够识别出被称为人胰岛淀粉样多肽(hIAPP)的分子在转变为淀粉样蛋白时发生的逐步变化。
他们还发现了能够加速或减缓这一过程的新化合物。
在健康人中,hIAPP由胰腺中的胰岛和胰岛素一起分泌,它有助于调节血糖水平和胃中的食物量。当hIAPP发生故障时,它会形成一种叫做淀粉样纤维的蛋白质样物质的团块,这种物质会杀死胰腺中产生胰岛素的胰岛。
在2型糖尿病患者中可以看到淀粉样纤维的堆积,尽管其引发疾病的确切机制尚不清楚。
这项研究发现——使用组装的小分子调节剂调节hIAPP聚集成淀粉样蛋白的速率——发表在2022年2月24日的杂志上自然通讯.
这篇论文不仅描述了在hIAPP分子转化为淀粉样纤维时看到的复杂分子变化,而且科学家们还宣布,他们发现了两种化合物,被描述为分子调节剂,可以控制这一过程:其中一种化合物延迟它,另一种加速它。
这些分子调节剂可以用作“化学工具”,帮助科学家研究淀粉样纤维的生长方式以及它们如何和为什么变得有毒。
值得注意的是,它们为开发能够阻止或控制淀粉样纤维形成的药物提供了“起点”,并有助于紧急寻找治疗二型糖尿病的方法。
英国皇家学会研究教授、利兹阿斯特伯里结构分子生物学中心生物物理学教授贾芳·拉德福德负责监督这项研究,他说:“在我们探索理解和治疗淀粉样蛋白疾病以及解决以惊人速度增长的重大健康问题的过程中,这是一个令人兴奋的巨大进步。
“我们发现的化合物是小分子干预疾病的第一步,也是重要的一步,这种疾病困扰了科学家几代人。”
研究小组研究了在人群中常见的hIAPP,以及在具有被称为S20G的基因突变的人群中发现的一种罕见变体,这种突变使他们患2型糖尿病的风险更大。
淀粉样纤维的形成与疾病有关
了解淀粉样纤维的形成是健康研究的一个关键领域。原纤维的形成被认为是一系列限制生命的疾病的一个因素,包括痴呆症疾病和帕金森氏病,以及2型糖尿病。
拉德福德教授补充说:“这些结果也非常令人兴奋,因为它们为使用相同类型的方法来理解其他淀粉样疾病打开了大门,其中大多数目前缺乏任何治疗方法。”