糖鞘脂是哺乳动物细胞膜中普遍存在的成分,溶酶体对其分解代谢的缺陷会导致多种疾病。β-半乳糖脑苷酶(GALC)缺乏会导致克拉布病,这是一种破坏性遗传病,其特征是广泛脱髓鞘和快速致命的神经变性[1]。在GALC基因中发现了许多致病突变;其中许多并没有使酶催化能力减弱,而是被预测会使蛋白质不稳定,通过在内质网中引起滞留而损害溶酶体的递送。在这些情况下,药物伴侣治疗(PCT)可能是一种合适的治疗策略,通过小分子的特异性结合可以充分稳定突变蛋白的折叠,从而纠正贩运缺陷。在这里,我们展示了一系列高分辨率晶体结构,这些结构说明了GALC催化循环中的关键步骤,包括酶底物、酶中间体和酶产物复合物[2]。这些结构揭示了伴随催化步骤发生的活性位点构象变化,并提供了关键的机理见解。在此基础上,我们确定了两个候选分子,它们通过与活性位点的特异性结合来稳定GALC。我们还使用分泌物和活性分析探索了几种致病错义突变的性质,并且我们表明,根据催化或贩运缺陷,突变可以分为两类。总的来说,本研究为GALC药物伴侣的合理设计提供了一个原子框架,并有助于确定哪些突变可能适用于PCT,使药物治疗的前景更近了一步。