扫描可以研究细胞表面上肽受体的相互作用

加利福尼亚州尔湾市-2020年3月4日-过去，从毒液等天然来源中纯化了具有生物活性的肽-小蛋白(如神经毒素和作用于细胞受体以改变生理机能的激素)，然后在细菌中产生了一系列变异体或合成，以研究受体相互作用的结构基础。一种称为僵尸扫描的新技术使这些较旧的过程过时了。

肽被用于医学治疗和生物学研究等，但是它们的生产时间和金钱成本越来越高。

“如果一个肽具有30个残基，只需改变每个位点一次，就需要对所有30个变体的折叠组成进行合成，纯化和验证，这一过程需要数月甚至数千美元，”医学博士Steven AN Goldstein博士说，加州大学尔湾分校卫生事务大臣，UCI医学院儿科学与生理学和生物物理系杰出教授。

由Goldstein和以色列Bar-Ilan大学化学系教授Jordan H. Chill博士共同领导的这项新研究今天发表在《科学进展》上，揭示了研究人员如何劫持细胞机械以简化创造对肽的研究可以广泛，快速地研究结构功能和机制，以改善作用的特异性和亲和力，这是治疗功效的重要参数。

“由于我们劫持了细胞机制以与受体合成并在细胞表面展示肽，所以我们将这种僵尸扫描称为复制品，”第一作者戈登斯坦实验室的研究人员赵瑞明博士说。

“使用这种新技术，肽的改变就像质粒合成一样简​​单，每个构建体只需几天的工作和几美分。这使我们能够在更短的时间内以更低的成本研究许多位点的作用。 。”

这项名为“拴系肽神经毒素与其非拴系类似物一样，在K +通道孔中显示出两种阻断机制”的研究概述了编码的肽如何通过天然途径通过柔性拴系连接到细胞外部。在这种情况下，受体靶标也从质粒表达并且可以被修饰。该方法还允许研究低亲和力相互作用，否则将无法进行分析。

使用僵尸扫描，研究人员意外地发现，在临床试验中，一种肽作为一种免疫抑制剂的作用与以前所想的不同，这表明该神经毒素家族具有两种可能的与钾通道相互作用的模式，而不仅仅是一种。

Chill及其同事Netanel Mendelman博士通过使用核磁共振(NMR)阐明了所选神经毒素的三维结构，增强了这些发现的影响。

希尔说：“通过估计肽中原子之间的数百个距离和角度，我们现在知道了其结构，为这些令人兴奋的结果提供了分子背景。”“这两种结合模式似乎涉及毒素的'翻转'或其原子结构的某些重排。”

在基于结构的药物设计中，针对这些肽的替代结合模式是一个令人困扰的混杂因素，突显了本报告研究结果以及通道与抑制性肽之间识别过程的未来研究的重要性。

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