上海科学家揭开铝离子结合蛋白骨架谜团

　　大家都知道，铝摄入多了，会对神经造成损伤，容易得阿尔茨海默病等神经退行性疾病。可到底铝在人体里做了哪些手脚？却始终无人知道。最近，中科院上海应用物理研究所和中国石油大学利用上海光源开展实验，揭开了其中奥秘：铝离子会牢牢抓住蛋白质骨架上的氮原子和氧原子，对蛋白造成难以扭转的伤害。这种对人体的伤害，可能还不局限于神经系统，科学家正准备进行全面“排摸”。

　　铝并不在人体所需的各种微量金属元素的名单上，进入人体的铝，几乎都来自各种添加剂，以及环境污染。该所水科学实验室研究员宋波解释，因为铝有双面性——它既可以丢失电子，变成离子，遨游水中，又可能与一些非金属元素的电子“手拉手”，形成无法溶于水中的牢固组合。而蛋白质骨架上，就有大量氮、氧原子，当铝离子遇上它们时，就会冲破水分子的包围，与它们“拉”起“手”来，形成一种环状结构。这样一来，蛋白质的结构就会被附着上来的铝破坏，无法再行使原来的使命。

　　此前，科学家一直不知道铝到底在人体内动了哪些手脚，这次利用上海光源高质量的同步辐射光，结合生物物理实验和理论分析，科学家终于看到了铝如何破坏蛋白质结构的过程。宋波说，相对于铜、铁、锌等人体所需的金属元素，铝与蛋白质骨架的结合能力强很多。

　　由于结合方式特别，所以铝一旦进入人体，就很难被清除掉。该课题的宋波、黄方、高兴宇、方海平等研究人员认为，目前科学家已发现铝离子与神经末端的蛋白质结合后，会阻碍神经信号的传递，导致神经系统退化。但它对身体的伤害，很可能不止于神经系统，下一步科学家准备好好排摸一下它到底还有哪些危害，例如与糖尿病、贫血症、肾功能衰竭等等的关系。

　　铝离子与蛋白结合、在蛋白骨架上诱导的环状结构，作为一种新的作用形式，为理解金属离子与生物分子的作用机理提供了新视角，也对揭示大脑相关疾病的分子机制有重要意义。此研究成果有望在相关疾病的预防、药物设计以及生物纳米技术、环境治理等领域得到广泛的应用。相关研究结果作为首页插图发表于《德国应用化学》。

   荐稿人：lry    2015-02-11    执行编辑：zjy  2015-02-11   责任编辑：xwf   2015-02-12