結構生物學為艾滋病毒感染及阿爾茨海默病提供了新的治療路線
-有害蛋白質是如何在人體內運轉的?它們是如何產生的?于利希和杜塞爾多夫的科學家多年來精誠合作,希望通過結構生物學找出問題的答案。他們的重點是:操縱病毒增殖的病毒蛋白,以及被懷疑導致典型老年癡呆癥的蛋白質有毒聚集物
- 阿爾茨海默病淀粉樣蛋白。借助一臺新的900
MHz的核磁共振譜儀,科學家能夠逐個原子地分析蛋白質的架構并更準確地分析它們在人體內的作用。
蛋白質是所有細胞的基本組成單元 -
因此對生命至關重要。但是也存在能危害生命的蛋白質:比如病毒中的蛋白質可以影響病原體擴散以及感染的嚴重程度。在阿爾茨海默癡呆癥患者身上,會從人體自身蛋白質產生有毒聚集物,這些有毒聚集物損傷大腦神經細胞并因此被猜測是誘致典型阿爾茨海默病癥狀的元兇。
在“生物分子核磁共振中心”,杜塞爾多夫海因里希.海涅大學和亥姆霍茲聯合會所屬于利希研究中心的科學家們,自2005年起陸續解碼了參與引發各種感染以及造成神經退行性疾病的多種復雜蛋白質的形態及作用。科研人員的下一步目標是開拓基礎研究的新途徑,以期開發出治療艾滋病毒感染和老年癡呆的新療法。科研人員已經發現了一種物質,具有特別的老年性癡呆治療作用。目前人們正在進一步研究這種極有前途的藥用成分的作用渠道。對于象艾滋病病毒這類具有高突變率的病毒,他們也正在研究一種新的治療辦法,“分子屏蔽法”,它可以有效防止這類病毒象往常那樣很快出現耐藥性。
這套新的大型儀器給科學家幫了大忙,用它可以更精細地分析蛋白質。前不久他們在于利希園區用上了杜塞爾多夫大學所有的900兆赫核磁共振譜儀。光是這套儀器的技術指標就已經給人深刻印象了,更加嘆為稱奇的還是它的核心件:一個具有
21.1特斯拉超強磁場的超導電磁鐵,相當于地磁場強度40萬倍。作為全球同類設備中最強大也最敏感的儀器之一,這套測量設備可以提供關于蛋白質形態外觀以及其在人體內的功能的更準確的信息。
這套900MHz核磁共振設備的資金來自于德國科學基金會、北萊茵威斯特法倫州和杜塞爾多夫海因里希.海涅大學。于利希研究中心為此設備提供了所需的新的專用建筑,也承擔設備的運行開支。
“合作是今后科研工作的關鍵概念:未來屬于科研協作”,于利希研究中心董事會主席阿希姆.巴赫姆教授說。“在生物分子核磁共振中心的密切合作以及座落在于利希園區的杜塞爾多夫大學的核磁共振設備都是極佳的范例,說明我們正在堅定地走在這條正確的道路上。”
杜塞爾多夫大學副校長盧茨.施密特教授補充說:“在生物分子核磁共振中心,我們將科研人員們提供了一個無可匹敵的基礎設施,另外我們也將自身的科研優勢與跨學科的人才培養相結合,例如,我們開設了亥姆霍茲國際BioSoft博士研究學院以及北威州BioStruct研究學院。”
生物分子核磁共振中心負責人,分別在杜塞爾多夫和于利希各領導著一個研究所的迪特爾.維爾博爾德(Dieter
Willbold)教授更是對采用本設備的研究感到十分興奮:“我們希望進一步開發包括‘分子屏蔽’在內的各種新的抗病毒戰略,最后比方說可以用于艾滋病的治療。”研究人員采用的這種新的方法并是直接抵御病毒,而是通過一個特殊的分子保護人體的蛋白質免受病毒蛋白質的攻擊。“艾滋病病毒的變化非常迅速,很快就會對直接作用于病毒蛋白的藥物產生抗藥性。所以我們采用另一個辦法繞開問題,不再是直接針對病毒蛋白,而是在人體蛋白的受攻擊處實施屏蔽保護。”這套新設備還將有助于了解一種具有阿爾茨海默病藥用療效的活性物質的作用機制以及深度開發。