骨質(zhì)疏松是多種原因引起的一組骨病,骨組織有正常的鈣化,鈣鹽與基質(zhì)呈正常比例,以單位體積內(nèi)骨組織量減少為特點(diǎn)的代謝性骨病變。患上了骨質(zhì)疏松會(huì)對(duì)患者的健康造成很大的威脅很多的人患上了骨質(zhì)疏松卻沒(méi)有察覺(jué),等到骨折發(fā)生了才知道是骨質(zhì)疏松惹的禍。
日前,一項(xiàng)發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中,來(lái)自斯克利普斯研究所的研究人員通過(guò)利用先進(jìn)的質(zhì)譜技術(shù)開(kāi)發(fā)出了一種新型的分子模型,相關(guān)研究或能為后期科學(xué)家們開(kāi)發(fā)治療骨質(zhì)疏松癥的新型療法提供思路。
研究者Patrick R. Griffin教授表示,由于機(jī)體隨著年齡增長(zhǎng)會(huì)不斷衰老,因此很多人目前急需治療骨質(zhì)疏松癥的新型療法。利用名為HDX能夠進(jìn)行蛋白質(zhì)分析的新技術(shù),研究人員首次為開(kāi)發(fā)新型骨疏松癥療法提供了新的研究數(shù)據(jù)和線索,即他們發(fā)現(xiàn)了能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞鈣離子水平維持健康骨質(zhì)的特殊受體。
目前,靶向作用這種受體的藥物—維生素D受體激動(dòng)劑使用非常有限,因?yàn)樵撍幬锏氖褂脮?huì)引發(fā)高鈣血癥,這種疾病會(huì)削弱骨質(zhì)健康甚至導(dǎo)致腎結(jié)石,這或許是因?yàn)檠褐锈}離子水平過(guò)高導(dǎo)致的。為了解決這一問(wèn)題,科學(xué)家們就需要獲得一張關(guān)于維生素D受體結(jié)構(gòu)的清晰圖片,維生素D受體復(fù)合體能通過(guò)控制名為BGLAP的基因來(lái)調(diào)節(jié)骨礦物化作用,而BGLAP基因是1α,25二羥維生素D3(1,25D3)的靶點(diǎn),1,25D3則是一種維素D的一種活性激素版本,但不幸的是,增加1,25D3的水平會(huì)激活名為TRPV6的鈣離子調(diào)節(jié)基因,從而引發(fā)高鈣血癥。
研究者Griffin及其同事希望能夠通過(guò)開(kāi)發(fā)1,25D3的類似物(解離的維生素D受體配體或VDRMs)來(lái)消除高鈣血癥的發(fā)生,這種類似物能夠有區(qū)別地靶向作用BGLAP基因,同時(shí)避免TRPV6基因。Griffin說(shuō)道,如果我們能夠鑒別出這些不同的配體與維生素D的作用機(jī)制,我們或許就能夠提供一種“路標(biāo)”來(lái)幫助開(kāi)發(fā)僅能夠靶向作用高鈣血癥基因的特殊方法。這項(xiàng)研究或能幫助研究人員開(kāi)發(fā)新型藥物來(lái)改變復(fù)合體的特定方面來(lái)避免TRPV6基因的問(wèn)題性激活。
目前研究人員能夠利用氫氘交換(HDX)質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行研究,這是一種高準(zhǔn)確性、高敏感性的繪圖技術(shù),如今其已經(jīng)被證明能作為一種強(qiáng)大的方法來(lái)探尋蛋白質(zhì)的構(gòu)象或在配體的背景下進(jìn)行動(dòng)力學(xué)改變的塑造,以及解讀蛋白質(zhì)之間的相互作用。HDX技術(shù)能展現(xiàn)出與特殊配體相互作用而被改變的蛋白質(zhì)的特殊區(qū)域,比如維生素D受體復(fù)合物,當(dāng)然相關(guān)研究信息也能夠幫助推斷特殊相互作用所引發(fā)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變。
來(lái)源:生物谷
原始出處:Jie Zheng, Mi Ra Chang, Ryan E. Stites, et al. HDX reveals the conformational dynamics of DNA sequence specific VDR co-activator interactions. Nature Communications (2017). DOI:10.1038/s41467-017-00978-7