桑福德·伯納姆·普雷比斯大學的教授弗朗西斯卡·馬拉西博士正在領導一項研究，該研究揭示了黃斑變性背後的分子機制，黃斑變性占所有年齡相關視力損失的90%以上。這項研究描述了參與黃斑變性和其他與年齡有關的疾病（如阿爾茨海默氏症和動脈粥樣硬化）的一種關鍵血液蛋白的靈活結構，該研究發表在《生物物理學雜誌》上。
玻璃纖維素的圖解
馬拉西說：”由於血液在全身流動的方式不同，血液中的蛋白質處於持續和變化的壓力之下。例如，與心臟周圍的大動脈相比，血液在眼睛里的小血管中流動得更慢。血液蛋白需要能夠對這些變化做出反應，這項研究為我們提供了關於它們如何適應環境的基本真相，這對於未來針對這些蛋白的治療至關重要。”
我們的血液中含有數百種蛋白質，但研究人員集中研究了玻璃纖維素，因為它是最常見的蛋白質之一。除了大量存在於血液中之外，玻璃纖維素是膽固醇的一個重要組成部分，並且可以在細胞之間的支架上找到。
葡萄糖蛋白參與了許多與年齡有關的疾病，但馬拉西團隊最有希望的目標是黃斑變性，它影響了美國多達1100萬個人，到2050年，這一數字預計將翻倍。
“這種蛋白質是黃斑變性的一個重要目標，因為它積聚在眼睛的後面，導致視力喪失。馬拉西說：”類似的沉積物出現在阿爾茨海默病的大腦中，以及動脈硬化的動脈中。我們想了解為什麼會發生這種情況，並利用這種知識來開發新的治療方法。”
為了馬拉西回答這個問題，研究人員模擬人體中的條件，想知道蛋白質的結構在各種壓力和溫度下是如何改變的。
確定一個蛋白質的結構是確定其功能的最重要部分。通過詳細的生化分析，研究人員發現，該蛋白質在壓力下可以巧妙地改變其形狀。這些變化導致它更容易與血液中的鈣離子結合，研究人員認為這導致了黃斑變性和其他與年齡有關的疾病所特有的鈣化斑塊沉積的積累。
馬拉西說：”這是一個非常微妙的分子結構的重新排列，但它對蛋白質的功能有很大的影響。我們在結構和機制層面上對該蛋白了解得越多，我們就越有機會成功地將其作為治療目標。”
這些結構上的見解將簡化黃斑變性治療方法的開發，因為它將使研究人員和他們在生物技術行業的合作夥伴能夠定製設計抗體，有選擇地阻止該蛋白的鈣結合，而不破壞其在體內的其他重要功能。
馬拉西說：”將其轉化為臨床治療需要一些時間，但我們希望在幾年後能有一個有效的抗體作為潛在的治療手段。而且由於這種蛋白質在血液中非常豐富，這種新知識可能還有其他令人興奮的應用，我們甚至還不知道”。
Francesca Marassi, Ph.D. 來源：Sanford Burnham Prebys