肝脏疾病相关蛋白质结构与功能研究有突破

中国科学院生物物理研究所刘志杰课题组在肝脏疾病相关蛋白质结构与功能研究方面取得最新成果。 研究论文《通过N10取代的叶酸类似物抑制人源5,10-次甲基四氢叶酸合成酶的结构基础》以封面文章的形式发表在著名期刊《癌症研究》（《CancerResearch》）上。

据悉，叶酸依赖型单碳代谢途径与一些重要的生命活动密切相关，如嘌呤、胸苷和氨基酸代谢等，对细胞的增殖和分化有着重要的调控作用。该代谢途径中的许多催化酶是癌症化疗和其他代谢类疾病的重要靶标，目前，市场上已有多种以该代谢途径中的催化酶为靶标的药物用于临床。人源5,10-次甲基四氢叶酸合成酶(hMTHFS)位于单碳代谢途径的起始点，对代谢途径下游单碳代谢的调控非常重要。针对癌症引起的基因组甲基化异常、DNA和RNA的完整性、DNA的修复能力等，hMTHFS都是一个非常关键的调控位点。因此，hMTHFS也是一个极具潜力的药物靶点。

由于长期以来缺乏hMTHFS的三维结构，人们对其催化和调控的分子机制缺乏深入的了解，以hMTHFS为靶标的药物研发也进展缓慢。刘志杰课题组研究了该催化酶的4种不同的复合物模型，其中包括hMTHFS-ATP-底物的反应中间态和产物的结构，首次向人们揭示了hMTHFS催化反应活性位点的组成、参与催化反应的重要氨基酸以及催化反应的详细过程。该项研究成果为后续的基于结构的药物设计提供了宝贵的结构信息，为癌症化疗和代谢疾病治疗的新药研制奠定了基础。