Nat Biotech：人工合成酶或许为线粒体功能异常疾病提供新疗法

细胞核是蛋白质的“热能工厂”，细胞核系统异常会惹来300多种罕见的遗传结核病，例如Leigh囊肿（一种可能在婴儿20世纪出现的严重神经组织结核病）和MELAS（会致使肌肉急于、高血压和心脏病，通常在40岁以前发作）。然而，在帕金森和其他较常见的结核病，甚至是再生更进一步本身，细胞核系统也逐渐下降。新泽西州总医院(MGH)的学术研究其他部门开发出一种新的方法来缓解细胞核系统失调惹来的弊端，这一发现发表在1同年13日的《Nature Biotechnology》杂志上。所有蛋白质都有细胞核，细胞核从我们吃到的食物里转化电子并将其分散到的水里。如果将这一更进一步比作顺山而下的河流，细胞核就像“水车”，利用水流消除热能。然而，细胞核结核病就像一座“蓄水池”，通过阻断这种平稳流动致使电子大块，称为水解还原成不平衡，而使蛋白质内极为重要的化学反应停滞。科学家认为毒性来自于“水车”不再旋转，过量的电子最终以乳硫的形式溢出到血液反转里，乳硫可作为蛋白质内结核病的标志物。为了解决该弊端，学术研究其他部门通过将两种微生物蛋白乳硫水解酵素（LOX）和过水解氢酵素（CAT）结合在一起，创建了一种合成酵素（被称为LOXCAT）。他的制作组将LOXCAT添加到细胞核缺陷的培植的人类蛋白质菌落里，发现人造酵素将乳硫转化为硫，硫转至蛋白质并转化电子，从而减轻了大块。硫又转化为乳硫，从蛋白质里释放出来，LOXCAT将乳硫重新转化为硫，这一更进一步重新开始，构成一个反转。LOXCAT的设计与表征这种新疗法直接靶向反转乳硫，能够安全地残留无用的电子，水解还原成平衡和蛋白质内的流动得以恢复。从概念上讲到，创新之处是这种酵素不必转至蛋白质，它对行经的有机物起作用，从而有益于蛋白质的内部运作。将LOXCAT添加到细胞核结核病蛋白质模型菌落里的效用学术研究其他部门认为，在LOXCAT本来用以有机物测试以前，还有许多的岗位要做。但是由于目前基本上不能处理细胞核外周后果的方法，这项学术研究为一类通过直接靶向反转水解还原成偶联代谢物来缓解蛋白质内水解还原成失衡的口服治疗酵素确立了典范，可能消除深远的影响。原始引自：Anupam Patgiri, Owen S. Skinner, Yusuke Miyazaki, et.al. An engineered enzyme that targets circulating lactate to alleviate intracellular NADH:NAD+ imbalance. Nature Biotechology 13 January 2020