新的成像技術(shù)可以更好地治療癌癥和病毒感染

顯微鏡拍攝的人體細胞橫截面圖片
UH 研究人員獲得 120 萬美元的贈款,用于研究核糖體
休斯頓大學(xué)的兩名研究人員正在開發(fā)一種光譜學(xué),以幫助了解核糖體如何在細胞深處制造蛋白質(zhì),這一發(fā)現(xiàn)可能會指導(dǎo)藥物設(shè)計以治療癌癥和病毒感染。光譜學(xué)測量光和物質(zhì)之間的相互作用,以確定細胞物質(zhì)的特征和體積。
在細胞生物學(xué)中,核糖體是工作馬,是細胞內(nèi)名副其實的工廠,其工作是制造蛋白質(zhì)。告訴核糖體如何工作的指令來自信使RNA,它包含制造蛋白質(zhì)的代碼,實際上稱為密碼子。定義上游密碼子的一個錯誤將像多米諾骨牌效應(yīng)一樣傳播到信使的其余部分,這對細胞造成災(zāi)難。
在蛋白質(zhì)組裝過程中,核糖體必須精確地從一個密碼子移動到下一個密碼子,這一過程稱為易位。另一方面,許多病毒包含基因組序列,這些序列被設(shè)計為在某些密碼子上滑動,以重新定義該密碼子之后的蛋白質(zhì)組成,這一過程稱為移碼。

生物學(xué)和生物化學(xué)教授王玉紅和化學(xué)教授徐守軍正在開發(fā)一種新的超分辨率成像技術(shù),以觀察核糖體
“我們正在開發(fā)一種多路復(fù)用超分辨率力譜來研究高保真和移碼易位,”生物學(xué)和生物化學(xué)教授王玉紅說。Wang 和化學(xué)教授 Shoujun Xu 從美國國立綜合醫(yī)學(xué)研究所獲得了 120 萬美元的資助,以支持他們的研究。
“我們將測量延伸因子 (EF-G) 及其突變體的功率沖程,這些突變體是在易位過程中與核糖體相互作用的酶,在正常和病毒 mRNA 序列上以及在抗生素存在的情況下,”Xu 說。“我們的研究將提供可應(yīng)用于其他生物系統(tǒng)的新方法?!?/p>
科學(xué)上,該團隊正在構(gòu)建一種具有亞密碼子步驟的核糖體易位新模型,并為相關(guān)疾病提供潛在的藥物靶點。
“例如,通過下調(diào)和提高 EF-G 在癌細胞和低功能神經(jīng)元細胞中的活性,可以治療疾病,可以設(shè)計僅針對特定病毒移碼基序的抗病毒藥物,”Wang 說。