Garry Buchko 及其同事使用 NMR 來解決蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，這種蛋白質(zhì)通常被蜱傳播。

本周，該團(tuán)隊(duì)達(dá)到了一個(gè)里程碑，宣布其科學(xué)家已經(jīng)從 70 多種在人體中引起感染性疾病的生物體解決了第 1,000 種蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。研究小組研究的蛋白質(zhì)來自造成幾種嚴(yán)重疾病的微生物，包括結(jié)核病，李斯特菌，賈第蟲，埃博拉病毒，炭疽病，艱難梭菌（C. diff）感染，軍團(tuán)菌，萊姆病，衣原體感染和流感。

雖然分離用于研究的蛋白質(zhì)不是致病的，但是結(jié)構(gòu)信息為科學(xué)家提供了設(shè)計(jì)分子的機(jī)會，這些分子將在這些微生物中敲除必要的過程。

這是有挑戰(zhàn)性的工作。蛋白質(zhì)的形狀非常復(fù)雜 - 很多人看起來很像卷曲的輪子，具有多個(gè)扭曲，彎曲和循環(huán)，所有這些都被擠壓到人頭發(fā)寬度的十分之一的微小空間。這些特征的排列和長度使得每種蛋白質(zhì)具有特定的生物化學(xué)特性。了解蛋白質(zhì)的精確形狀為科學(xué)家尋找新的方法來禁用病原體并阻止其可能引起的疾病提供了藍(lán)圖。

加里? 布科奇和他的同事們解釋了這種在有機(jī)體中發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)致瘧疾的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。加里? 布科奇的專長是核磁共振或核磁共振，這與醫(yī)生廣泛用于診斷各種醫(yī)療狀況的磁共振成像技術(shù)非常相似。 加里? 布科奇在 EMSL 的環(huán)境分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，PNNL 科學(xué)用戶設(shè)施辦公室的環(huán)境分析科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，利用核磁共振技術(shù)檢查病原體的蛋白質(zhì)。

雖然最終的結(jié)果是原子級的圖片，但并不像捕捉照片那么簡單。相反，加里? 布科奇將蛋白質(zhì)放置在 NMR 光譜儀內(nèi)，并記錄有關(guān)分子中所有原子核的取向，能量和其他性質(zhì)的信息。然后，他解釋信息，并將數(shù)千條數(shù)據(jù)饋送到計(jì)算機(jī)程序中以計(jì)算每個(gè)原子的位置，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的完整 3 - D 重建。數(shù)據(jù)分析對于使結(jié)構(gòu)正確至關(guān)重要。

加里? 布科奇在過去十年中一直是該團(tuán)隊(duì) 20 多年研究的作者。他的目標(biāo)是導(dǎo)致結(jié)核病，瘧疾，出血熱的病原體，以及導(dǎo)致嚴(yán)重腹瀉和腹痛的水性寄生蟲。

微生物中的一種蛋白質(zhì)會導(dǎo)致嗜酸性粒細(xì)胞減少癥，最常發(fā)生在熱帶氣候的人群中。污染的灰塵或土壤被吸入時(shí)，感染通常會在肺部開始。

SSGCID 科學(xué)家發(fā)表了 100 多份手稿，詳細(xì)介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。此外，所有的結(jié)構(gòu)都通過稱為蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫的公共數(shù)據(jù)庫立即與科學(xué)界共享。因此，這些結(jié)構(gòu)已被用于來自世界各地正在研究人類病原體的學(xué)術(shù)界，研究機(jī)構(gòu)和制藥公司的其他實(shí)驗(yàn)室近 600 篇科學(xué)論文。分享其發(fā)現(xiàn)，使世界各地的科學(xué)家能夠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)是 SSGCID 使命的核心。

位于西雅圖的中心是由 NIAID 資助的兩個(gè)中心之一（合同號 HHSN272201200025C）。 另一個(gè)總部設(shè)在芝加哥，是傳染病結(jié)構(gòu)基因組學(xué)中心，其中包括另一個(gè) DOE 實(shí)驗(yàn)室，阿貢國家實(shí)驗(yàn)室。 SSGCID 由傳染病研究中心的教授兼核心服務(wù)主管 Peter Myler 領(lǐng)導(dǎo)。

“當(dāng) SSGCID 解決蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，它為 CID Research 和世界各地的研究人員奠定了基礎(chǔ)，為每年殺死數(shù)千人的疾病尋找新的藥物，治療和疫苗候選者，”Myler 說。 “我為我們團(tuán)隊(duì)和我們忠實(shí)的合作伙伴所做的辛勤工作感到自豪。