微生物与膜蛋白化学生物学:纳特·特拉斯思的研究Research - Chemical Biology of Microbes and Membrane Proteins: Nate Traaseth - Mayo Clinic Research

环球医讯 / 创新药物来源:www.mayo.edu美国 - 英语2026-05-31 14:35:36 - 阅读时长2分钟 - 969字
纳特·特拉斯思(Nate Traaseth)领导的微生物与膜蛋白化学生物学实验室致力于在分子水平上研究蛋白质功能机制,重点探索抗生素耐药性机制、受体酪氨酸激酶介导的细胞信号传导以及蛋白质工作机制与方法开发,通过整合冷冻电子显微镜、核磁共振波谱和计算方法等技术建立定量结构-功能关系,为设计新型抑制剂和靶向治疗干预提供理论基础,对解决抗生素耐药危机和开发癌症等疾病的新疗法具有重要意义,其研究成果将为人类健康领域的药物研发提供关键科学支撑。
抗生素耐药细菌感染受体酪氨酸激酶癌症靶向治疗抑制剂膜蛋白治疗靶点
微生物与膜蛋白化学生物学:纳特·特拉斯思的研究

研究

微生物与膜蛋白化学生物学实验室的核心研究兴趣在于蛋白质在分子水平上的功能机制。研究团队致力于建立定量的结构-功能关系,并利用这些洞察来识别和靶向新型调控位点,以设计抑制剂。该实验室处于化学生物学、结构生物学、生物化学和细胞生物学的交叉领域。

实验室的几个主要研究方向包括:

抗生素耐药机制

抗生素一直是现代医学的基石,显著降低了细菌感染导致的死亡率,挽救了数百万人的生命。然而,随着抗生素耐药性的出现,其有效性正日益受到威胁。抗生素耐药性是指细菌逃避或抵抗这些药物的能力。

耐药性通过多种机制产生,包括药物主动外排、靶蛋白突变、膜通透性降低以及抗生素的酶降解。特拉斯思(Traaseth)实验室专注于其中最普遍且具有临床意义的防御策略之一:细胞对抗生素的主动外排。

该项目旨在阐明抗生素转运的分子机制,并利用这些洞察来设计阻断外排的抑制剂,从而恢复现有抗生素的疗效。

受体酪氨酸激酶介导的细胞信号传导

人类体内的受体酪氨酸激酶基因调控着包括胚胎发生、成人组织稳态和代谢在内的基本生物过程。这些受体在发育过程中和整个成年期都表现出严格控制的时空表达和激活模式。

通过突变、过表达或异常激活导致的受体信号传导失调可引发包括癌症和其他生长障碍在内的多种人类疾病。该项目的目标是阐明在人类健康和疾病中调控受体酪氨酸激酶的分子机制。研究团队旨在了解结构动力学、受体寡聚化以及与配体和下游信号伙伴的相互作用如何控制激活和信号传导。

这些研究将寻求提供一个机制框架,用于识别调节受体活性的新策略,并开发靶向治疗干预措施。

蛋白质机制与方法开发

该实验室广泛关注理解蛋白质在分子水平上如何执行多样和复杂的功能。为了揭示这些分子机器如何工作,实验室整合了:

  • 冷冻电子显微镜技术,用于确定结构并描述构象集合。
  • 核磁共振波谱技术,用于探测跨时间尺度的动力学。
  • 计算方法,用于揭示额外的原子级细节。

这些数据与功能测量相结合,以建立定量的结构-活性关系。

虽然现有方法可以解决许多生物学问题,但其他问题则需要开发新方法。为应对这些挑战,实验室还推进了提高冷冻电子显微镜和核磁共振波谱应用的灵敏度、分辨率和可行性的方法学。

这些创新使得对具有挑战性的生物分子系统(特别是膜蛋白)进行更准确、高效的表征成为可能。膜蛋白代表了一大类治疗靶点。

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