我國科學家利用同步輻射技術在金屬蛋白研究領域取得重大成果

2021-01-10 中國科大新聞網

我國科學家利用同步輻射技術在金屬蛋白研究領域取得重大成果

 上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院上海血液學研究所/醫學基因組學國家重點實驗室陳竺和陳賽娟院士領導的研究組於2010年4月9日在國際權威雜誌Science上發表了三氧化二砷治療急性早幼粒細胞性白血病（APL）分子機制的最新研究成果，該研究揭示了癌蛋白PML-RAR是砷劑治療APL的直接藥物靶點。

 

 該研究組與中國科學技術大學國家同步輻射實驗室吳自玉研究員領導的課題組開展合作，利用同步輻射譜學技術和新的計算方法（BioXAS），解析了三氧化二砷-癌蛋白PML端的「鋅指」結構，發現在As取代Zn離子中，兩個金屬位點都各有一個配體遠離金屬中心，金屬離子周圍的局域結構趨向於三配位，使得該鋅指蛋白局部的空間構象發生了變化，導致了該異常蛋白不能正確的摺疊，失去了其作為鋅指蛋白的活性，進而影響了其功能的發揮。這項研究最終發揮了As離子的藥理學作用。

 

圖1 利用同步輻射譜學解析獲得的Zn-PML-R(黃)和As-PML-R(藍)蛋白中Zn和As的局域結構

 

圖2 As和Zn K邊XANES實驗譜（藍）及擬合曲線（紅）

 

 這一研究成果重要意義在於砷劑與癌蛋白結合使其結構發生變化，誘導白血病細胞分化凋亡，為腫瘤治療提供了理論和實踐依據；同時砷劑是一種具有2000多年歷史記載的古老中藥，用現代科學手段揭示中藥的分子作用機制，將促進我國科學家對祖國傳統醫學寶庫進行深入探索和挖掘；第三，這一研究成果是多學科交叉研究的結果，為臨床科學研究開拓了新的途徑。

 

 吳自玉課題組是國際上最早開展BioXAS研究的團隊之一，並致力於新理論和新方法的發展，取得了很多有重要意義的結果。

 

                                                                      （國家同步輻射實驗室）

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