蛋白质必须折叠成特定的三维形状，以执行细胞功能和生存所需的任务。但是当蛋白质折叠成错误的形状时，它们就会聚集在一起。想想鸡蛋在烹饪过程中从液体变成固体的过程。
错误折叠的蛋白质会破坏细胞的正常功能，并与多种疾病有关。当神经元内的蛋白质聚集时，它们产生的毒性结构会导致神经退行性疾病，如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。克里格文理学院化学系助理教授斯蒂芬·弗里德说:“在数十亿年的进化过程中，细胞面临着使蛋白质正确折叠并保持这种状态的挑战。”“但我们人类活了很长时间，随着我们大脑中的蛋白质变老，似乎有一个缓慢的过程，它们忘记了自己应该是什么形状。它们会形成相互粘连的结构，最终导致神经元死亡、痴呆和其他与年龄相关的疾病。”
弗里德从美国国家卫生研究院高风险、高回报的研究项目中获得了美国国家卫生研究院主任创新奖，以继续他对蛋白质折叠的正常过程以及当折叠过程出错时分子水平上的反应的研究。该奖项将在五年内获得150万美元的奖金，用于支持早期职业调查员的创新研究。
美国国立卫生研究院院长弗朗西斯·s·柯林斯说:“2020年早期职业和经验丰富的研究人员提出的创新科学的广度令人印象深刻，令人鼓舞。”“我有信心，他们的工作将推动生物医学和行为研究，并导致改善人类健康。”
一段时间以来，科学家们一直试图通过在试管中研究纯化蛋白质来了解折叠过程。让弗里德的研究与众不同的是，他和他的团队正在研究蛋白质在其原生环境中的正常和异常折叠。在这个例子中，是在啮齿类动物的大脑中。
弗里德说:“我们认为，我们在项目前端开发的工具将为我们提供一个新的视角，让我们了解为什么细胞如此善于将其蛋白质组装成如此复杂和复杂的结构。”“然后，我们将应用这些工具来观察当老鼠变老时，它们在分子水平上的大脑内部发生了什么。具体地说,我们想知道有什么不同在认知健康与认知能力受损的老鼠。”
弗里德一直在与克里格-艾森豪威尔心理学和神经科学教授Michela Gallagher合作，后者对大脑内阿尔茨海默病相关变化的长期研究已经产生了实验性药物，目前已进入临床试验阶段。Gallagher的团队专注于大脑的结构，而Fried的团队通过分子水平的工作补充了研究。“我们的合作将放大研究大脑中形成错误形状的蛋白质;它们与什么互动，它们形成了什么形状，”弗里德说。
弗里德指出，他和加拉格尔能够提供的初步数据说服了审稿人在这一未知领域冒险一试。
Jotham Suez是魏茨曼科学研究所的博士后研究员，预计将于今年1月加入约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院，担任分子微生物学和免疫学系的助理教授。他也获得了这项高风险、高回报研究项目的早期独立奖。作为一名微生物学家，苏伊士专注于研究非营养性甜味剂是如何影响微生物群落的。他早期的研究表明，无热量的甜味剂会破坏肠道细菌，从而对健康造成负面影响，他在JHU的研究将集中于破解其潜在机制。
高风险、高回报的研究项目通过支持研究提案来催化科学发现，尽管这些提案具有变革性的潜力，但由于其固有的风险，它们可能在传统的同行评审过程中遇到困难。该计划鼓励申请者“跳出框框”思考，并在与国家卫生研究院推进知识和增进健康的使命相关的任何研究领域追求开拓性的想法。
发表在《科技大学新闻》上
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