揭示心脏病背后的关键蛋白质

揭示心脏病背后的关键蛋白质在AlphaFold推动的一项突破中，科学家绘制了一种大蛋白质的结构，该蛋白质提供了“坏胆固醇”的形式-这一发现可能有助于改变研究人员和临床医生治疗世界上主要死因的方式揭示心脏病背后关键蛋白质的竞赛长期以来既是一个重要的公共卫生目标，

也是一个顽固的科学问题。对于密苏里大学（Mizzou）的助理教授扎卡里·伯恩德森和基思·卡西迪来说，这也是个人问题。两人都有心脏病家族史--这提醒人们，为了更好地了解并最终帮助治疗这种致命疾病，他们的工作面临着什么风险。

“50年来，人们一直想看看这种蛋白质是什么样子，”Berndsen说。这种蛋白质apoB 100无法进行绘图，不仅因为它体积巨大（对于蛋白质来说），而且还因为它以复杂的方式与脂肪和其他分子连接。

ApoB 100形成“坏胆固醇”的分子支架，科学家称其为低密度脂蛋白（LDL）。低密度脂蛋白是血液中脂肪的主要载体，也是动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）（世界上主要的死亡原因）的关键风险因素。

发现其关键蛋白质的结构有望揭示坏胆固醇在体内如何变得有害，为科学家提供更好的机会来开发预防和治疗ASCVD的方法。

AlphaFold在这一努力中发挥着核心作用。在Mizzou，生物化学家Berndsen首先使用冷冻电子显微镜（cryo-EM）来捕获低密度脂蛋白颗粒的图像。

这些图像不够清晰，无法以原子精度绘制apoB 100的结构，因此Berndsen的物理学家合作者Cassidy转向AlphaFold。他用它来生成蛋白质结构的原子分辨率预测，然后通过将其与冷冻EM图像数据进行比较来细化这些预测的形状。

卡西迪说，使用冷冻EM显微镜和AlphaFold解决这个问题是开启这一突破的原因：“AlphaFold在这一发现中发挥了深远的作用，为解释我们的实验结构提供了原材料，这是以前不可能的。

”由此产生的模型非常详细地揭示了坏胆固醇的关键蛋白质：一个笼状壳包裹着每个低密度脂蛋白颗粒，包括一条带状带，使颗粒在血液中保持完整。了解这种结构为预防、诊断和治疗高胆固醇和ASCVD开辟了新的可能性，包括可以更准确地靶向低密度脂蛋白的疗法。

对全球健康的潜在好处怎么强调都不为过。虽然此类应用需要时间，但揭示apoB 100的结构是一项里程碑式的成就，也是Berndsen深感满意的成就。

“这是AlphaFold上市那一周我浏览的第一个结构，也是我想用我们的两层冷冻EM机器观察的第一个蛋白质，”他说。“解决apoB 100的结构是梦想成真。”