蛋白質結構顯示腫瘤抑制基因開合
日期：2010-08-20 14:49:09
據美國物理學家組織網報道，美國加州大學圣克魯茲分校癌癥研究人員最近觀察到細胞內生化反應分子機制，解釋了腫瘤抑制基因是如何控制細胞生長分裂周期的，有助于開發癌癥治療新途徑。研究發布在8月《自然結構與分子生物學》上。
目前已知，眼癌腫瘤抑制基因蛋白質就像一扇門，其打開還是關閉控制著細胞的生長分裂，在蛋白質鏈中加入或清除磷酸基，就能調節細胞生長周期。一種名為細胞周期依賴性蛋白的激活酶，在其中加入了磷酸基，生長之門被打開，細胞開始分裂；另外一種叫做蛋白質磷酸酯1的酶則負責清除磷酸基，此時這扇門就關閉。而在多種癌癥中，這扇門一直打開，細胞就會成倍增生而失去控制。
加州大學圣·克魯茲分校化學與生化副教授塞斯·魯賓說：“從內部機制水平來理解蛋白質的運作，我們就能成功地用藥物瞄準它們。最簡單方法是用藥物使這個蛋白質喪失功能，但我們還需要它在適當的時候打開或關閉。”
魯賓的研究小組用晶體X射線衍射的方法，繪制了結合磷酸酯酶的眼癌蛋白質三維結構圖，并發現，當磷酸酯酶跟蛋白質結合時，這扇門就關閉了，而在同樣位置結合了激活酶時，它就會加入磷酸基而打開這扇門。這兩種酶在競爭同一個“車位”來控制這扇門。
實驗顯示激活酶和磷酸酯酶確實在競爭同一個固定的位置，以執行各自的任務。研究人員利用這種競爭，培養出特定生長分裂規律的眼癌蛋白質細胞。他們使用了一種突變的磷酸酯酶，該酶無法執行正常的磷酸基清除工作，這顯示只要把它和眼癌蛋白質結合，就能鎖住激活酶。研究小組還和加拿大癌癥研究人員聯合，在活細胞中進行了實驗。
“這就解釋了如何才能結合磷酸酯酶，讓它不僅能清除磷酸基而關上門，而且能鎖住‘車位’讓激活酶無從靠近，讓這扇門長久關閉。”魯賓說，“在藥物開發中，激活酶是關鍵標靶。理解了激活酶和磷酸酯酶之間的競爭作用，有助于指導藥物研發方向。”
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