來自愛荷華大學的研究人員在新研究中揭示出了一種肌營養(yǎng)不良癥（muscular dystrophies）關(guān)鍵酶的功能機制，這一研究發(fā)現(xiàn)對于推動開發(fā)出肌營養(yǎng)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》（Science）雜志上。

　　肌肉營養(yǎng)不良癥是一類遺傳性疾病，其特征是肌肉組織退行性病變。過去的研究證實及營養(yǎng)不良癥與肌肉蛋白α-dystrogylcan的糖基化異常有關(guān)。沒有糖基化，α-dystrogylcan就不能行使將肌肉細胞內(nèi)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(jié)構(gòu)支持。

　　劇烈的肌肉活動，尤其是當伴有拉伸的動作例如跑步下坡或下樓梯時，都會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和周圍基質(zhì)直接的連接能夠避免這種壓力造成的傷害。而患有肌營養(yǎng)不良的病人則缺乏這種連接從而使得肌肉容易受傷。

　　領(lǐng)導新研究的是愛荷華大學醫(yī)學院分子生理學與生物物理學系主任及教授、霍華德休斯醫(yī)學研究所研究員Kevin Campbell博士。Campbell及同事曾在過去的研究中證實一種稱為LARGE的酶是α-dystrogylcan糖基化過程的重要酶，并在小鼠實驗中證實LARGE功能缺陷的小鼠會患上一種類型的肌營養(yǎng)不良癥。

　　此次，Campbell研究小組在此前研究發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進一步解析了LARGE對α- dystrogylcan的作用機制。研究人員證實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。缺失這條糖鏈會導致dystroglycan無法正常發(fā)揮功能，從而引起及營養(yǎng)不良癥及腦畸形等疾病發(fā)生。利用核磁共振分析（NMR），研究人員進一步確定了LARGE生成的糖鏈的精確結(jié)構(gòu)。

　　Campbell博士說：“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 LARGE將增加一個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)開發(fā)出了一種檢測LARGE酶活性的方法。研究人員表示通過檢測LARGE活性，可幫助診斷出受累于LARGE相關(guān)肌營養(yǎng)不良癥的患者。此外，這種方法還可用于大規(guī)模高通量篩選靶向增強或抑制LARGE的化合物，推動改善肌營養(yǎng)不良癥的治療。