來(lái)自愛(ài)荷華大學(xué)的研究人員在新研究中揭示出了一種肌營(yíng)養不良癥（muscular dystrophies）關(guān)鍵酶的功能機制，這一研究發(fā)現對于推動(dòng)開(kāi)發(fā)出肌營(yíng)養不良癥的治療新策略具有重要的意義。相關(guān)研究論文發(fā)表在1月6日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

    肌肉營(yíng)養不良癥是一類(lèi)遺傳性疾病，其特征是肌肉組織退行性病變。過(guò)去的研究證實(shí)及營(yíng)養不良癥與肌肉蛋白α-dystrogylcan的糖基化異常有關(guān)。沒(méi)有糖基化，α-dystrogylcan就不能行使將肌肉細胞內部骨架蛋白與外部基質(zhì)相連接的功能。而這些細胞外基質(zhì)能夠為保護肌膜不被收縮損傷提供重要的結構支持。

    劇烈的肌肉活動(dòng)，尤其是當伴有拉伸的動(dòng)作例如跑步下坡或下樓梯時(shí)，都會(huì )對肌肉細胞增加一定的壓力。對于正常細胞而言，肌肉蛋白α-dystrogylcan和周?chē)|(zhì)直接的連接能夠避免這種壓力造成的傷害。而患有肌營(yíng)養不良的病人則缺乏這種連接從而使得肌肉容易受傷。

    領(lǐng)導新研究的是愛(ài)荷華大學(xué)醫學(xué)院分子生理學(xué)與生物物理學(xué)系主任及教授、霍華德休斯醫學(xué)研究所研究員Kevin Campbell博士。Campbell及同事曾在過(guò)去的研究中證實(shí)一種稱(chēng)為L(cháng)ARGE的酶是α-dystrogylcan糖基化過(guò)程的重要酶，并在小鼠實(shí)驗中證實(shí)LARGE功能缺陷的小鼠會(huì )患上一種類(lèi)型的肌營(yíng)養不良癥。

    此次，Campbell研究小組在此前研究發(fā)現的基礎上進(jìn)一步解析了LARGE對α-dystrogylcan的作用機制。研究人員證實(shí)LARGE酶將一條重要的糖鏈添加到了α-dystrogylcan蛋白上。這條糖鏈可充當“膠水”將dystroglycan粘附到伴侶蛋白——肌肉中的laminin蛋白和大腦中的neurexin蛋白上，增強了肌肉和大腦等組織細胞的抗損傷能力。缺失這條糖鏈會(huì )導致dystroglycan無(wú)法正常發(fā)揮功能，從而引起及營(yíng)養不良癥及腦畸形等疾病發(fā)生。利用核磁共振分析（NMR），研究人員進(jìn)一步確定了LARGE生成的糖鏈的精確結構。

    Campbell博士說(shuō)：“LARGE是一種參與維持肌肉細胞活力的關(guān)鍵酶，我們的研究證實(shí) LARGE將增加一個(gè)獨特的糖鏈添加到了dystroglycan上，從而增強了肌肉細胞保護細胞膜免受損傷的能力。通過(guò)解析該酶的功能，我們最終鑒別出了這條關(guān)鍵的糖鏈。”

    為了更深入地了解LARGE酶的功能，當前研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種檢測LARGE酶活性的方法。研究人員表示通過(guò)檢測LARGE活性，可幫助診斷出受累于LARGE相關(guān)肌營(yíng)養不良癥的患者。此外，這種方法還可用于大規模高通量篩選靶向增強或抑制LARGE的化合物，推動(dòng)改善肌營(yíng)養不良癥的治療。