已知蛋白质 FLVCR1 和 FLVCR2 的功能障碍会导致人类罕见的遗传性疾病，从而引起运动、感觉和神经系统疾病。然而，迄今为止，这背后的生化机制和 FLVCR 蛋白的生理功能尚不清楚。来自法兰克福、新加坡和的跨学科研究团队现已破译了 FLVCR 蛋白的 3D 结构及其细胞功能。研究人员已经证明，这些蛋白质运输细胞构建块胆碱和乙醇胺。他们的发现对了解罕见疾病的发病机制和开发新疗法做出了重要贡献。

在《实习医生风云》或《豪斯医生》等医院电视剧中，医生们为有时症状令人费解或奇怪的患者寻找正确的诊断和可能的治疗方法。事实上，对于患有罕见疾病的人来说，这个过程往往需要数年时间。在许多情况下，没有有效的药物，治疗选择有限。

全世界约有 6-8% 的人口患有罕见病。也就是说，约有 5 亿人患有罕见病，尽管 7000 多种不同疾病中，每 2000 人中只有 1 人患病。由于这些疾病非常罕见，因此医学和科学知识有限。全世界只有少数专家，社会意识也不足。

揭示蛋白质的结构和功能以了解疾病并开发治疗方法

由马克斯普朗克生物物理研究所项目组组长、弗劳恩霍夫转化医学和药理学研究所独立组长、法兰克福歌德大学临床药理学研究所的 Schara Safarian 领导的国际研究团队现已研究了两种蛋白质 FLVCR1 和 FLVCR2 的结构和细胞功能，这两种蛋白质在许多罕见遗传疾病中起着因果作用。科学家们已将他们的研究成果发表在著名杂志《自然》上。

由于基因突变导致 FLVCR1 和 FLVCR2 功能障碍，可导致罕见疾病，其中一些疾病会导致严重的视觉、活动和感觉障碍，例如视网膜色素变性后柱共济失调、福勒氏综合征或感觉和自主变。例如，后者可能导致完全丧失痛觉。“在许多疾病中，包括罕见疾病，我们体内的细胞结构都会发生改变，从而导致生化过程出现故障，”Schara Safarian 说。“为了了解此类疾病的发展并开发治疗方法，我们需要知道这些蛋白质在分子水平上的结构以及它们在健康细胞中发挥的功能。”

FLVCR1 和 FLVCR2 运输细胞结构块胆碱和乙醇胺

科学家们发现，FLVCR 1 和 FLVCR2 可以将胆碱和乙醇胺分子运送到我们细胞的细胞膜上。“胆碱和乙醇胺对重要的身体功能至关重要。它们支持我们细胞(例如肌肉、内脏和大脑)的生长、再生和稳定，”Safarian 解释道。“此外，胆碱参与脂肪代谢和肝脏解毒。我们的身体还需要它来产生神经递质乙酰胆碱，这对我们的神经系统至关重要，我们的大脑需要它来控制器官。所以，你可以想象 FLVCR 蛋白质的功能障碍会导致严重的神经和肌肉疾病。”

研究人员使用显微镜、生化和计算机辅助方法来研究 FLVCR 蛋白。“我们对蛋白质进行冲击冷冻，然后在电子显微镜下观察它们，”马克斯普朗克生物物理研究所研究员、这项研究的共同作者 Di Wu 解释说。“电子束穿透冷冻样品，电子与材料的相互作用产生图像。”研究人员拍摄许多单独的图像，并通过计算处理和组合它们，以获得高分辨率的蛋白质 3D 结构。通过这种方式，他们能够破译 FLVCR1 和 FLVCR2 的结构，并观察它们在乙醇胺和胆碱存在下如何变化。计算机模拟证实并可视化了 FLVCR 蛋白如何与乙醇胺和胆碱相互作用，并动态改变其结构以实现营养运输。

Safarian 总结道：“我们的发现为了解与 FLVCR 蛋白相关的罕见疾病的发展和进展铺平了道路。未来，患者可能能够从恢复生活质量的新疗法中受益。”