科学家们首次可视化了两种关键蛋白质结构，这得益于辛辛那提大学先进结构生物学中心的最新技术——这一发现可能为设计更好的治疗药物打开大门。
这项研究由三位辛辛那提大学的结构生物学家完成，并于今日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。这是UC Seegar实验室的第一篇出版物。Tom Seegar博士是俄亥俄州杰出学者，同时也是医学院分子与细胞生物科学系的助理教授，担任该研究的通讯作者。
该研究的第一作者是Seegar实验室的研究科学家Joe Maciag博士和研究生助理Conner Slone。他们首次“看到”了两种蛋白质结构的物理原子结构，以及它们如何相互作用，从而改变其功能并驱动炎症信号传导。
Seegar表示：“如果你能看到某个东西，你就能弄清楚它是如何工作的。我们正在研究这种酶的外观及其调控机制。”
他们的发现
Seegar实验室使用先进的冷冻电子显微镜技术来可视化ADAM17酶与其调节蛋白iRhom2的结合结构，并确定了对其活性至关重要的关键元素。他们还突出了ADAM17-iRhom2复合体中控制蛋白质底物加工的关键相互作用。
研究人员知道ADAM17是一种存在于每个细胞中的关键酶，对于正常的发育和免疫调节至关重要。他们还知道，在患有慢性炎症疾病的人的免疫系统中，ADAM17会失调，并与类风湿性关节炎、癌症和COVID-19有关。
现在，研究人员正在研究ADAM17向其他参与免疫防御和组织修复的蛋白质发送的信号。Maciag说：“我们知道在某些癌症和类风湿性关节炎中，信号传递过多。但一些治疗方法会产生比疾病本身更严重的副作用。”
Maciag表示，研究人员现在正在研究如何针对iRhom2进行更选择性的治疗干预。他们已经能够识别出被称为iRhom2“再入环”的细胞内结构元素，这些元素将信息从细胞内部传递到外部，这是ADAM17酶在细胞外发挥作用所必需的。直到现在，这些细节还没有被很好地理解。
Seegar强调了这一研究对人类的影响。“这项工作为设计针对ADAM17相关疾病的疗法提供了基础，为解决关键健康问题提供了新的策略。”他说。
新的研究核心设施
ADAM17-iRhom2复合体是辛辛那提大学先进结构生物学中心自2022年成立以来首次发布的蛋白质结构。
Seegar说：“我们非常感谢UC。没有这个研究核心设施，我们的工作是不可能实现的。”
使用的冷冻电子显微镜技术已经彻底改变了结构生物学。该中心的核心设备是透射电子显微镜（TEM），非常适合筛选冷冻电镜样品，并允许研究人员在不离开UC校园的情况下观察复杂的蛋白质。
Maciag说：“拥有这台显微镜是一种荣幸，用它来解决这些结构令人兴奋。这对我们的细胞生物学领域非常重要，将有助于推动研究进展，并帮助我们更好地理解已知疾病状态下的炎症。”
Seegar实验室使用UC的高级研究计算中心（ARC）进行数据处理，使他们能够在校园内保留用于创建ADAM17-iRhom2复合体3D模型的数据。
未来，Seegar实验室计划更深入地研究iRhom2。
Slone说：“这些适配器蛋白尚未得到很好的理解。我们的研究将集中在理解这些蛋白，并将通过特异性驱动。理想情况下，控制这些蛋白将使研究人员能够控制疾病状态。”
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