由于蛋白质错误折叠造成的聚集物的发展及其导致的蛋白质不稳定性与众多疾病相关。先前的研究表明，磺基甜菜碱聚合物，一种两性离子聚合物，有潜力抑制蛋白质聚集。现在，科学家们已澄清了这一过程的机制，并确定了使用这些聚合物增强蛋白质稳定性的方法。未来，潜在的治疗可能利用两性离子聚合物的独特能力来预防或逆转阿尔茨海默病等疾病。
蛋白质是执行体内各种功能的基本生物分子。蛋白质被认为是细胞的主要工作分子，因为它们对人体至关重要。它们由不同的氨基酸构成，并经历一种称为蛋白质折叠的过程，以获得其特有的三维形状，称为“本态”。这种形状对蛋白质正常功能至关重要。然而，不利的条件，如压力或暴露于外部因素，可能导致蛋白质错误折叠并形成聚集物，从而损害它们执行原始功能的能力。聚集物的形成被称为多种人类疾病（如阿尔茨海默病、亨廷顿病和帕金森病）的主要原因，也对基于蛋白质的药物的有效性和安全性产生影响。这强调了探索能够抑制错误折叠和改善蛋白质稳定性的物质和方法的重要性。
最近的研究表明，某些聚合物具有稳定蛋白质的能力。然而，它们的作用机制以及疏水成分（排斥水的成分）与蛋白质之间相互作用的影响尚不完全清楚。
为填补这一知识空白，一组研究人员开展了一项研究，以调查聚合物对蛋白质潜在的稳定作用及其对疏水-蛋白质相互作用的影响。这项研究由日本先进技术研究所（JAIST）的松村和明教授领导，研究团队还包括前助理教授罗宾·拉詹、博士研究员赵丹丹和东京工业大学的助理教授古田忠臣。他们的研究旨在揭示磺基甜菜碱（SPB）如何抑制蛋白质聚集。在他们发表在《细胞报告物理科学》上的研究中，研究人员还旨在理解疏水成分与蛋白质之间的特定相互作用及其对蛋白质聚集的影响。松村教授表示，进行这项研究的原因是他们先前对聚硫甜菜碱（PSPBs）进行了研究，这是一种具有正负电荷功能基团的两性离子聚合物。他们发现该聚合物在防止蛋白质聚集方面非常有效，但尚未研究疏水性对其的影响。
在本研究中，研究人员创建了具有不同分子量的PSPB，并添加了不同数量的疏水单体，分别与不同的烷基链共同使用可逆加聚-断裂链转移聚合。科学家们研究了这些聚合物的蛋白质稳定能力，并使用物理和化学方法调查聚合物与蛋白质的相互作用。
他们发现在干扰蛋白质聚集的关键途径的同时，聚合物提供了蛋白质稳定性。此外，聚合物的疏水性和分子量在防止蛋白质聚集和增强蛋白质稳定性方面都发挥了作用。增加这些因素加强了聚合物与蛋白质之间的弱可逆相互作用。松村教授解释说：“我们可以将这些聚合物视为可逆的分子屏障，它们干扰聚集途径。”他的研究表明，压力会导致蛋白质聚集，从而引发疾病状况。然而，他们还发现，当压力被去除时，蛋白质能够重新折叠并恢复其本态。这项关于两性离子聚合物抑制蛋白质聚集的研究有可能为预防和延缓疾病以及确保基于蛋白质的药物的安全性提供新的治疗策略。松村教授表示，这项研究可能在未来5至10年内开发出更有效的治疗方案。研究表明，使用磺基甜菜碱聚合物及其疏水衍生物可以帮助阻止蛋白质聚集。这可能导致对蛋白质错误折叠相关疾病的更好治疗，这将极大地惠及患者。这也可能导致开发出更稳定且具有成本效益的蛋白质治疗药物，这将对制药行业和医疗提供者产生重大优势。
