Nature:解析關鍵轉運蛋白的結構
日期:2012-03-13 08:32:54
近日來自杜克大學的研究人員確定了一種可將化療和抗病毒藥物帶入細胞的關鍵分子的結構,這一研究發現將幫助科學家們開發出更有效更少副作用的藥物。相關研究論文發布在3月11日的《自然》(Nature)雜志上。
“了解轉運分子的結構和特性對于改變某些化療藥物在體內抑制腫瘤生長的作用途徑具有重要的意義,”文章的資深作者、杜克大學生物化學系助理教授Seok-Yong Lee博士說。
這種稱之為富集型核背轉運蛋白(concentrative nucleoside transporter, CNT)的轉運分子主要功能是將DNA及RNA的組成元件——核苷從細胞外轉運至細胞內。它還能夠將核苷樣的藥物轉運通過細胞膜。一旦進入到細胞內,這些核苷樣藥物就會被修飾成核苷摻入到DNA鏈中,以這種方式阻止腫瘤細胞分裂和發揮功能。
Lee 說:“我們發現了這種轉運分子的結構,基于這一研究發現我們將有可能改良核苷藥物使其被某些組織類型中的特殊轉運分子更好地識別。現在我們知道這一轉運分子共有三種形式,每種定位在不同的組織,識別不同的藥物。”
研究小組還確定了轉運分子識別核苷的化學和物理原理。Lee說:“如果你能增進轉運分子和藥物之間的相互作用,那么你便再無需將大量的藥物導入到腫瘤細胞中。了解這些轉運分子的形狀將幫助科學家們設計出能被這一轉運分子更好識別的藥物。”
由于藥物在進入腫瘤細胞的同時也能進入健康細胞,給予較低劑量的腫瘤靶向藥物將會是最好的治療方案。健康細胞通常分裂頻率慢于腫瘤細胞,因此整體上降低給藥劑量將是一種殺傷腫瘤,保護患者的有效治療方法。
在這篇文章中,研究人員研究的是來自霍亂弧菌的轉運分子。這一細菌轉運分子常被當做研究人類轉運分子的理想模型系統,因為它們具有相似的氨基酸序列。研究人員發現無論是人類或是細菌轉運fenzi8均利用了鈉離子濃度梯度來將核苷和藥物輸入到細胞。
研究人員表示下一步他們將試著去了解轉運分子的哪種特性使得它們具備了識別某些化療藥物的能力,并以此設計出能夠輕易進入細胞的藥物。
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