破译了负责心脏和神经系统健康的蛋白质结构

密歇根大学 (UM) 的科学家破译了一种蛋白质的结构，该蛋白质是维持人体心脏和神经系统健康过程不可或缺的一部分。

这种蛋白质是胱硫醚β-合酶（SBC）。胱硫醚β-合酶利用维生素B6合成硫化氢（H2S），这是一种气态信号分子，有助于维持心脏和神经系统的健康。在动物体内，H2S通过降低体温和减缓新陈代谢，诱导动物进入假死状态，即冬眠状态。

这项结构解析工作由密歇根大学医学院生物化学教授鲁玛·班纳吉（Ruma Banerjee）博士、密歇根大学生命科学研究所研究教授珍妮特·史密斯（Janet Smith）博士及其同事指导完成。相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

“CBS 蛋白的结构十多年来一直困扰着科学家，而如今，它为我们了解这种酶如何产生一种对大脑尤为重要的气体提供了大量新信息，”Banerjee 说。“破译这种结构为理解导致高胱氨酸尿症（一种影响视力、骨骼、心血管和中枢神经系统的遗传性疾病）的突变奠定了基础。”

首次观察到的CBS完整结构为该蛋白质缺陷引起的同型胱氨酸尿症提供了分子解释。

SAMe（S-腺苷甲硫氨酸）是一种膳食补充剂，具有抗抑郁和抗炎作用，能够增强该酶的活性。通过与CBS结合，SAMe还能增加硫化氢的生成。

Smith 研究团队成员 Markos Koutmos 博士表示：“了解与 SAMe 相互作用的 CBS 结构域的分子结构，为合理的药物设计打开了大门，以便为药理学目的微调硫化氢的产生。”

科学家们在CBS酶复杂化学反应的两个关键点捕获了该酶，从而将两种高活性化学中间体困在酶的活性位点。它们的结构揭示了维生素B6如何帮助CBS进行导致硫化氢形成的复杂反应的细节。

CBS 研究人员所看到的重要化学细节可能也有助于破译依赖维生素 B6 的其他人体酶的结构，这类酶有 50 多种。