蓝绿色和紫色的圆柱体环绕着电光蓝、橙色和黄色的链子,在黑色的电脑屏幕上就像烟花一样。John E. Ladbury博士,德克萨斯大学教授MD安德森癌症中心的生物分子生物学和生物分子结构与功能中心(CBSF)主任,点击鼠标和漩涡的霓虹灯粉红色和绿色丝带出现。用颜色编码的三维蛋白质结构确实令人瞠目。Ladbury解释了它们在制药和生物医学研究领域的重要性,它们让人惊叹不已。乐动体育LDsports中国CBSF的科学家,七个研究中心之一乐动体育LDsports中国安德森的基础科学研究所比如,利用x射线晶体学将蛋白质转化为3d艺术品。它们不仅是迷人和美丽的,而且还提供了基本的线索,以蛋白质功能的方式,并帮助研究人员设计潜在的新疗法。乐动体育LDsports中国这个过程可能是艰巨而耗时的。
Ladbury说:“我们可以在两三天内得到蛋白质的高分辨率原子结构,也可能需要20年的时间。”
这个过程开始于研究人员使用活细胞来产生特定的感兴乐动体育LDsports中国趣的蛋白质。一旦蛋白质被纯化和浓缩,它就被放置在锯齿状的托盘中,每个孔都装有一系列的试剂以促使蛋白质结晶。微小的蛋白质晶体用液氮冷却(“使它们更坚固”),然后从各个角度进行x光照射。x射线在带有成百上千个数据点的检测器上产生衍射图样,这些数据点与高能光源与蛋白质晶体中的原子相互作用的方式有关。最后,对数据点进行数学分析,以编制结构决定,详细的分子快照揭示原子在结构中的相对位置。
有了对蛋白质形态的图示理解,科学家和临床医生就能深入了解复杂的基因之谜,并开发针对癌症和其他疾病的新的靶向药物疗法。
“任何不使用结构生物学的药物开发公司都在错失良机,”Ladbury说。他最近刚从伦敦来到这里,现在是美国的Edward Rotan杰出教授癌症研究乐动体育LDsports中国在MD安德森。
在细胞的分子水平上研究生命,类似于了解汽车发动机部件如何修复出故障的部件。
他说:“了解一个分子的结构可以帮助你了解它是如何工作的,或者它是如何出错的,从而确定药物干预的目标。”
Ladbury解释说,编码蛋白质分子的基因的单个突变可以通过诱导其三维形状的变化或改变其执行特定化学反应的能力来影响蛋白质的功能。基因突变会导致蛋白质分子功能失常,从而导致癌症和其他疾病。
MD安德森2009年1月建立CBSF,作为发现的协作环境。Ladbury和同事理查德·g·布伦南博士和玛丽亚·a·舒马赫博士,世界知名专家结构确定,进入他们的实验室和办公室的七楼乔治和辛西娅·米切尔基础科学研究建立和开始工作之间的鸿沟方面基本转化和临床科学家和研究人员。乐动体育LDsports中国
基础科学家,一方面,看看大分子的结构来确定他们的能力的正常生理功能如基因调控、DNA复制、DNA修复和细胞信号——所有这些帮助转化和临床研究人员试图确定新的药物靶点(即。乐动体育LDsports中国并根据结合模式和信号通路等分子间的相互作用设计治疗方案。将结构-功能研究应用于多学科研究乐动体育LDsports中国安德森的实验治疗系,靶向治疗中心拉德伯里说,个性化癌症治疗研究所可以对药物发现产生转变性的影响,并加速这些发现进入临床,从而使患者受益。
哈里伯顿基金会(Halliburton Foundation)最近5年捐赠50万美元的承诺,帮助CBSF建立了一个独特的研究中心——蛋白质生产集团(Protein Production Gro乐动体育LDsports中国up)。Ladbury预测,该中心将为生物医学研究提供一个新想法的源泉,可以用于预防和治疗所有类型的疾病。它的服务提供给海湾海岸联盟的成员MD安德森包括贝勒医学院、莱斯大学、休斯敦大学、休斯敦的德克萨斯大学健康科学中心和加尔维斯顿的德克萨斯大学医学分部。加入之前,Ladbury在伦敦参加过一个类似的项目MD安德森他对这次合作肯定会带来的新发现寄予厚望。
“这就是我醒过来的原因MD安德森2008年,拉德伯里从伦敦大学学院(University College in London)被招至休斯顿。他说:“在德克萨斯医学中心和墨西哥湾沿岸地区,我们有一个非常强大的结构生物学家社区,但是没有任何东西能把这些人团结在一起。我们正在打破临床医生和结构生物学家之间的障碍,使其更容易与其他学科打交道。这是一个极好的机会,可以给世界各地的病人带来新的更有效的治疗方法。拉德伯里说,慈善支持在“整个合作努力”中仍然至关重要。
他说:“哈里伯顿的贡献在建立蛋白质生产小组方面起到了基础作用。”“随着这项工作的进行,它给了我们一个重点,使我们能够建立一些真正的东西,对研究和新药开发有切实的影响。”乐动体育LDsports中国