西班牙國家研究委員會CSIC與Kiel大學合作進行了一項跨國研究，在原子水平上揭示了人體肽酶meprin β的結構，該研究發(fā)表在美國國家科學院院刊PNAS上。參與該研究的還有馬普生化研究所、德國Johannes Gutenberg大學以及瑞士Bern大學。

“現在我們得到了meprin β的結構，了解了它的作用機制及其與疾病的聯系，下一步就可以著手尋找能阻止這種酶活性的物質，阻止其造成危害，”該項目的領導者，巴塞羅那分子生物學研究所的Xavier Gomis‐Rüth說。

Meprin β是錨定在細胞膜外層的酶，在人體代謝中這種酶的正常功能是剪切特定蛋白，例如同樣錨定在細胞膜中的生長因子。這種酶與炎癥、血管生產和腫瘤發(fā)展有關。在正常情況下，meprin β將一定量的蛋白片段釋放到細胞周圍的環(huán)境中。而在特殊情況下，meprin β功能出現異常，會釋放出過量的蛋白片段。細胞外這樣的蛋白片段過量會導致人體機能紊亂，而這種現象一般發(fā)生于炎癥、癌癥和阿爾茨海默癥的初始階段。

研究人員為了揭秘這種人體酶的結構，采用了昆蟲細胞。昆蟲細胞不僅能夠生產大量的重組蛋白，并且允許meprin β蛋白進行復雜的折疊。meprin β的X射線晶體結構顯示，這種酶由兩個相同的分子組成二聚體結構，中部開口。研究人員發(fā)現，其中部的開口處就是酶的活性位點，蛋白就在這個剪刀口似的地方被meprin β剪切。

meprin β是金屬蛋白酶的一員，研究人員指出meprin β的結構和剪切特異性在眾多細胞外蛋白水解酶中顯得很特殊。在蛋白質組學技術的幫助下，近來人們發(fā)現meprin β能剪切淀粉樣蛋白的前體APP，并釋放出Aβ。Aβ是阿爾茨海默癥患者腦部淀粉樣蛋白斑塊的主要來源，而這種特征性的斑塊被認為是阿爾茨海默癥發(fā)展的第一步。研究人員指出，得到meprin β蛋白的結構不僅有助于理解APP剪切的分子機制，也有助于設計高度特異性的抑制劑，用于治療神經退行性疾病或其他疾病。

目前，研究人員正準備進一步篩選能夠契合meprin β剪刀口的物質，以期阻斷meprin β的活性。而這樣的物質也將有望成為治療炎癥、癌癥或者阿爾茨海默癥的新藥物。