圣裘德儿童研究医院和洛克菲勒大学 的科学家 结合他们的专业知识，以更好地了解囊性纤维化跨膜电导调节剂 (CFTR)。CFTR 的突变会导致囊性纤维化，这是一种无法治愈的致命疾病。目前使用一种称为增强剂的药物的疗法可以增强某些患者的 CFTR 功能;但增效剂的工作原理尚不清楚。新发现揭示了 CFTR 如何以机械方式发挥作用，以及疾病突变和增效剂如何影响这些功能。有了这些信息，研究人员或许能够设计出更有效的囊性纤维化疗法。该研究今天发表在 《自然》杂志上。
囊性纤维化是一种遗传性疾病，会导致人们产生粘稠的粘液。这会阻塞气道并导致肺部损伤以及消化问题。这种疾病影响了美国大约 35,000 人。CFTR 是一种阴离子通道，一种在上皮细胞膜和其他细胞膜之间维持盐分和液体适当平衡的通道。CFTR 突变是导致囊性纤维化的原因，但这些突变对 CFTR 功能的影响可能不同。因此，一些用于治疗该疾病的药物只能部分恢复特定突变形式的 CFTR 的功能。
CFTR 的结构之前在洛克菲勒大学的 Jue Chen 博士及其同事的实验室中捕获，揭示了两种不同的构象(形状)。这些静态图像使研究人员能够在通道打开或关闭时看到通道，但状态之间的转换尚未完全了解。因此推断构象变化对于打开和关闭通道很重要，解释了 CFTR 的电生理特性，这些特性已经分析了几十年。这些发现激发了人们对实时直接可视化 CFTR 的结构转变以及检查构象变化如何受疾病突变和用于增强患者 CFTR 功能的药物的影响的兴趣。
“通过这次合作，我们有机会真正了解结构和功能之间的关系，”共同通讯作者 、圣裘德 结构生物学系博士斯科特·布兰查德 ( Scott Blanchard ) 说。“我们实验室之前在核糖体和 G 蛋白偶联受体方面的研究表明这是可能的，但很少有单一蛋白质比 CFTR 更适合治疗疾病，因为囊性纤维化的治疗旨在改善囊性纤维化的缺陷这种蛋白质的突变形式。”
“进行生物物理测量并获得这些类型的定量见解的能力是单分子成像的进步之一，它一直让我感到惊讶。”
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