人們通常認為，疾病是由異物(細菌或病毒)入侵人體引起的，但影響人類的數百種疾病，其實是由細胞蛋白質生成錯誤引起的。 美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校領導的團隊最近利用尖端技術，破解了基於碳水化合物的代碼，該代碼控制某些蛋白質的正常形狀，而正常的蛋白質形狀才能使人體保持健康。 研究發表在最新一期《分子細胞》期刊。
科學家曾認為，控制生命的唯一密碼是DNA，但近幾十年來，人們認識到還有其他代碼在起作用，特別是在構建複雜折疊的分泌蛋白方面，這些蛋白在人類細胞的蛋白質工廠內質 網(蛋白質折疊開始的地方)中產生。 約7000種不同的蛋白質(佔人體所有蛋白質的1/3)在內質網中製造。 分泌蛋白質負責從人體的酵素到免疫和消化系統的一切，必須正確折疊才能使人體正常運作。
而一種稱為「伴侶」的特殊分子，有助於將蛋白質折疊成最終形狀，同時其還能識別錯誤折疊，並在它們造成損害之前「解決」它們。
「伴侶系統」的發現，歸功於糖蛋白組學和質譜分析，但研究人員希望其還能夠回答25年來一直懸而未決的問題：「伴侶」如何知道7000種不同的蛋白質折疊哪些是正確的？
此次研究給出的答案，涉及一種被稱為UGGT的「內質網守門人」酶，以及一系列稱為N-聚醣的碳水化合物標籤，這些標籤與蛋白質氨基酸序列中的特定位點 相連。
研究人員使用CRISPR編輯後的細胞修改了「伴侶」網絡，同時開發了創新的糖蛋白組學技術。 他們發現，UGGT酶把糖放置在特定位置來「標記」錯誤折疊的蛋白質。 這是一種代碼，「伴侶系統」可讀取它，接著準確地確定折疊過程中出現問題的位置以及如何修復。
這一結果為最終治療由錯誤折疊蛋白質引起的數百種疾病打開了大門。
蛋白質折疊是個迷人的課題。 在行使功能時，蛋白質會在短時間內折疊成特定的三維結構。 蛋白質結構的解析與預測，可以幫助人們在分子層面上理解生命活動的機制。 人們已經發現，伴侶系統能引導蛋白質折疊成最終形狀，也能辨識錯誤的折疊並加以修復。 本文研究發現，UGGT酶把糖放置在特定位置「標記」錯誤摺疊的蛋白質，伴侶系統可讀取這段代碼。 許多疾病正是由錯誤的摺疊所引起，了解伴侶系統如何辨識錯誤，也為人類解決類似問題開闢了道路。
