科学家团队首次成功解析了人类大脑内的分子结构,为阿尔茨海默病研究带来革命性突破。该研究由利兹大学主导,成果发表于《自然》杂志,通过冷冻电子断层扫描技术结合荧光显微镜,深入分析了阿尔茨海默病捐赠者大脑中关键致病蛋白——β-淀粉样蛋白和tau蛋白的三维结构。
这项技术使研究人员获得了精度达百万分之一粒米大小的蛋白质图像。研究重点聚焦于两种导致痴呆的蛋白质:形成粘性斑块的β-淀粉样蛋白,以及在阿尔茨海默病中形成异常纤维丝的tau蛋白。研究不仅揭示了tau蛋白在组织中的分子结构,还发现了β-淀粉样蛋白斑块的排列方式及其与病理相关的新型分子结构。
研究通讯作者雷内·弗兰克博士指出:"这是人类首次窥见大脑分子结构的窗口,不仅为阿尔茨海默病提供了新线索,更开创了研究多种神经退行性疾病的新范式。"过去70年全球科学家积累的分子结构数据库主要基于试管中分离的蛋白质,而本研究开创性地在细胞原生环境中解析蛋白质相互作用,为开发新一代靶向疗法奠定了基础。
该研究由利兹大学联合阿姆斯特丹大学医学中心、蔡司显微镜公司和剑桥大学合作完成。通过直接观察病变脑组织中的蛋白质互作网络,研究人员有望加速发现神经系统疾病的治疗靶点。这项突破性技术标志着结构生物学进入原位研究蛋白质复合物的新纪元。
参考文献:由Madeleine A. G. Gilbert等学者于2024年7月10日发表于《自然》的"CryoET of β-amyloid and tau within postmortem Alzheimer’s disease brain"(DOI: 10.1038/s41586-024-07680-x)
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