科學家發現新的癌癥藥物靶標
日期:2016-01-11 09:05:12
最近,由美國辛辛那提大學(UC)帶領的一個國際研究小組首次表明,一種特異性的酶,負責感知GTP(一個能量源,促進癌細胞的失控生長)的有效供給。這項研究強調,這種酶有可能成為未來抗癌藥物的一個治療靶點。相關研究結果發表在1月7日的《Molecular Cell》雜志。
本文資深作者、UC醫學院血液腫瘤部門助理教授Atsuo Sasaki和同事們表明, PI5P4Kβ酶(phosphatidylinositol-5-phosphate 4 -β)就一個燃油表上的箭頭。這種酶可通過另一個信使感知和傳達信號,在任何給定時間提供給細胞的GTP燃料量。直到現在,GTP傳感器的分子身份仍不明確。
他說:“能量傳感對癌細胞的成功擴散,是至關重要的。大量的GTP對于快速分裂的細胞來說是必需的,細胞需要知道提供給它們的燃料。如果我們能干擾PI5P4Kβ感知燃料可用性以及傳達這一信息的能力,我們或許就可以減緩或停止腫瘤的生長,包括侵襲性的腦腫瘤——多形性膠質母細胞瘤,和已經轉移到大腦的癌癥。”
在這項研究中,Sasaki首次把PI5P4Kβ稱為GTP濃度的分子傳感器。最初,他和他的團隊面對關于“是否存在GTP能量感知”的懷疑;然而,在各種項目的資助下,研究人員能夠進行高風險的研究,并獲得足夠有前途的數據。
UC腦腫瘤中心醫學顧問Ronald Warnick 指出:“這項研究是Atsuo Sasaki和UC腦瘤中心的另一個里程碑。這一發現使我們對癌癥的能量機制,有了更好的認識。”
GTP——鳥苷三磷酸是細胞使用的其中一個能量分子。另一個是ATP(三磷酸腺苷)。ATP處理細胞大部分的能量需求,而GTP是蛋白質合成所必需的,是能夠幫助指揮細胞內過程的一個信號分子。當GTP的水平增加,并被狂暴的癌細胞作為燃料時,它執行其主要目標的能力受到損害。
Sasaki和他的研究團隊,將PI5P4Kβ作為一個GTP傳感器,他們在實驗室設置中表明,它能與GTP結合,并通過X射線結構分析,在原子水平上闡釋了其識別GTP的分子機制。然后,他們設計了PI5P4Kβ突變細胞,這些細胞不能感知GTP濃度,因此,會損害PI5P4Kβ促進腫瘤生長的能力。
接下來,他們將使用藥理學和分子生物學方法,在細胞培養物和動物腫瘤模型中靶定PI5P4Kβ。Sasaki說:“通過揭示PI5P4Kβ作為GTP傳感器的作用,我們現在有了一個潛在的新治療靶標。如果我們能找到某種藥物,阻止PI5P4Kβ作為燃料的指標,我們就可以把這些侵襲性和悲劇性的癌癥,帶入能量耗盡的狀態。”
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