│IF16.6 Nature Communications│DARPin促进肉毒杆菌神经毒素A1作用的更快发生

│IF16.6 Nature Communications│DARPin促进肉毒杆菌神经毒素A1作用的更快发生

配图：

肉毒杆菌神经毒素（BoNT）是一种高度毒性的蛋白质，其作用机制和治疗应用一直是神经生物学和医学研究的热点。肉毒杆菌神经毒素A1（BoNT/A1）是其中最为研究的亚型之一。在本研究中，我们利用设计锚蛋白重复蛋白（DARPins）作为研究工具，探究了BoNT/A1的结构和功能，特别是在阻断其对SNAP25底物切割能力方面。

研究方法

研究人员通过在体外筛选，鉴定出一种DARPin（命名为F5），它能完全阻断BoNT/A1对SNAP25的切割。利用X射线晶体学，研究人员分析了DARPin-F5与BoNT/A1的结构相互作用，特别是它如何通过与底物结合区域的相互作用抑制BoNT/A1的活性。

研究发现DARPin-F5具有亚型特异性，能够抑制BoNT/A1，但不影响BoNT。并且BoNT/A1的Glu-171残基在与DARPin-F5的相互作用中起着关键作用。而在BoNT/A3中，这一残基发生了突变（Asp），导致对底物切割的抑制作用丧失。与体外实验结果不同，当DARPin-F5在原代神经元和肌肉组织中应用时，它实际上增加了BoNT/A1的毒素易位，促进了对底物的更快切割。

研究表明，DARPins作为工具蛋白，不仅在探究BoNT/A1的机制方面具有重要价值，而且对于开发新的治疗策略具有潜在应用。特别是，在需要BoNT/A1更快起效和长时间持续作用的治疗领域，如神经肌肉疾病的治疗，DARPin-F5的发现为我们提供了新的视角和可能的治疗策略。未来的研究将集中在进一步理解DARPin-F5对BoNT/A1功能的影响机制，特别是在不同生物环境中的作用。。引用文献：Leka, Oneda., Wu, Yufan., Zanetti, Giulia., Furler, Sven., Reinberg, Thomas.A DARPin promotes faster onset of botulinum neurotoxin A1 action. Nature communications, 2023, .

https://doi.org/10.1038/s41467-023-44102-4