编辑推荐：为什么有些人一直过着完全正常的生活，直到经历了可能致命的心脏病发作，这一直是个谜。现在，哥本哈根大学的研究人员提出了一种可能的解释，对蛋白质进行了微观修饰，这导致了突变变得有害。这些知识可以帮助未来的诊断和药物治疗。

当国际顶级足球运动员克里斯蒂安·埃里克森(Christian Eriksen)在欧洲杯期间摔倒时，全世界都突然意识到这种突然的、无法解释的心脏病发作。

当埃里克森稳定下来的时候，他并不是唯一一个经历过这种情况的人。在西方社会，突发心脏病至少占所有死亡的15%。但为什么有些人过着完全正常的生活，直到突然经历了心脏病发作，这在很大程度上仍然是个谜。

在一项新的研究中，来自药物设计和药理学部门的研究人员使用一种新技术来洞察这种现象。

“我们知道，其中一些发作是由于心脏细胞细胞膜上的某种蛋白质发生故障造成的。这种蛋白质被称为心脏钠通道，主要负责保持心脏跳动。但我们不知道为什么这种蛋白质在正常工作多年后突然停止正常工作。在我们的研究中，我们证明了一些心脏骤停病例不是由最初怀疑的膜蛋白基因突变单独引起的，而是可能需要突变和附近磷酸化的存在。”

磷酸化是修饰蛋白质并改变其功能的过程。Stephan Pless解释说，这种情况无时无刻不在发生，因为每种蛋白质都在不断地被各种化学物质修饰或未修饰。例如，压力或疾病会触发磷酸化过程，研究小组发现这种修饰也会影响对临床使用药物的反应。

基因突变和化学修饰的结合会使蛋白质失去功能，从而导致心脏停止功能。

蛋白质工程

为了验证他们的假设，研究人员使用了一种新技术，通过化学修饰来操纵蛋白质，在这种情况下是磷酸化。Stephan Pless解释说，从头开始构建这种蛋白质是“一项巨大的任务，用今天的技术是不可能完成的”。

相反，研究人员能够将含有突变或修饰的合成氨基酸短序列插入到蛋白质中。这使得他们能够结合蛋白突变来研究磷酸化的功能。

“以前的问题是，我们无法通过实验控制磷酸化程度，因为在任何给定时间，含有蛋白质的细胞会调节磷酸化水平。但是有了这项新技术，我们可以决定我们是想要百分之百的磷酸化还是百分之百的磷酸化，这让我们可以研究这种特殊修饰在有或没有突变的情况下的影响，”博士生亨德里克·哈姆斯解释说。

“这项技术使我们第一次真正研究了一个邻近磷酸化的突变，这个磷酸化要么存在，要么不存在。不可能是做过的,当然不是没有帮助。Delemotte教授在斯德哥尔摩皇家理工学院,用计算机模拟观察的细节结构的存在和缺乏蛋白质的磷酸化突变有或没有,”博士后Iacopo Galleano说。

这一发现为进一步研究修饰对心脏细胞中的蛋白质的作用以及它们对药物的反应奠定了基础。

来源：Science

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