肌红蛋白：心肌健康的守护者
肌红蛋白：心肌健康的守护者
2024年12月，西湖大学吴建平/闫浈团队在Nature期刊发表重要研究成果，首次揭示了肌营养不良蛋白糖蛋白复合体（DGC）的高分辨率结构，这一突破性发现为理解肌红蛋白在肌肉和心脏疾病中的作用提供了新的视角。
肌红蛋白是一种存在于心肌和骨骼肌中的蛋白质，主要负责储存和运输氧气。它由两条重链和多条轻链构成，分子形状呈豆芽状。头部用于连接肌动蛋白，颈部起到连接作用，尾部传递与货物分子的相互作用。这种独特的结构使其在肌肉收缩和细胞分裂过程中发挥重要作用。
在心血管系统中，肌红蛋白扮演着重要角色。当心肌细胞受损时，肌红蛋白会迅速释放到血液中，这一特性使其成为诊断急性冠脉综合征（ACS）的重要生物标志物。然而，由于其缺乏心脏特异性且半衰期较短，目前更多用作急性心肌梗死早期筛查的初步指标。
最新研究显示，肌红蛋白通过与肌营养不良蛋白糖蛋白复合体（DGC）相互作用，参与维持肌肉细胞膜的完整性和稳定性。DGC由多个蛋白组分构成，包括肌营养不良蛋白（dystrophin）、肌营养不良蛋白相关蛋白（dystrobrevin）等，它们在细胞内外形成桥梁，帮助传递机械力并防止细胞损伤。
西湖大学的研究团队首次解析了DGC的高分辨率结构，揭示了9个蛋白组分的精细结构，包括四个sarcoglycan、dystrophin、dystrobrevin、sarcospan和两个dystroglycan。其中，β-、γ-和δ-sarcoglycan形成的塔状结构为α-dystroglycan和α-sarcoglycan提供了支撑位点，这些蛋白组分共同与dystrophin的CR结构域形成广泛相互作用。
这一发现不仅颠覆了人们对DGC组装模式的传统理解，更为肌营养不良症的治疗带来了新的希望。研究发现，与肌营养不良症相关的致病突变主要分布在ECD塔、α-sarcoglycan以及dystrophin与其他蛋白的作用界面，这为设计更有效的基因治疗方法提供了重要参考。
肌红蛋白的研究仍在不断深入。未来，随着对肌红蛋白功能和结构的进一步理解，我们有望开发出更精准的诊断方法和治疗方案，为心血管疾病和肌肉疾病的患者带来福音。