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癌細胞是一種具有無(wú)限增殖的能力的細胞,癌細胞基因組會(huì )出現許多基因突變,從而產(chǎn)生許多功能障礙的蛋白質(zhì)。與其他細胞一樣,癌細胞為了生存也需要時(shí)刻清除細胞內“垃圾”?,F在,加利福利亞理工學(xué)院生物學(xué)教授和霍華德休斯醫學(xué)院研究所研究員Ray Deshaies實(shí)驗室的生物學(xué)家已經(jīng)研發(fā)了一種新方法來(lái)抑制癌細胞的清除機制,導致癌細胞內充滿(mǎn)缺陷的蛋白質(zhì),從而自我毀滅。
該研究于2月27日發(fā)表在《Nature Chemical Biology》雜志上。
蛋白酶體是一種中空圓柱結構,主要作用是降解細胞不需要的或有缺陷的蛋白質(zhì),它使得蛋白質(zhì)被降解,而后蛋白質(zhì)被切割成短的肽段并排出胞外。當細胞產(chǎn)生一個(gè)有缺陷的蛋白質(zhì)時(shí),它會(huì )被至少四個(gè)稱(chēng)為泛素的小型蛋白質(zhì)標記,與蛋白酶體形成“多泛素鏈”,將蛋白酶體帶到這一標記的蛋白質(zhì)上,開(kāi)始其降解過(guò)程,此時(shí)蛋白酶體上稱(chēng)為Rpn11的部分會(huì )切斷泛素鏈。此步驟是有必要的,因為泛素鏈太大而不能裝配在蛋白酶體內部。
由Deshaies團隊與加州大學(xué)圣地亞哥分校研究人員合作研發(fā)的一種新化合物能抑制Rpn11的活性,使得蛋白酶體不可能完全破壞有害的蛋白質(zhì),而這些有害蛋白質(zhì)的大量積累會(huì )引起細胞災難性應激,從而導致細胞死亡。
盡管化合物會(huì )影響所有細胞中的蛋白酶體,但是正常細胞中功能障礙的蛋白質(zhì)較少,所以某些類(lèi)型的癌細胞比正常細胞對蛋白酶體抑制劑更加敏感,因此即使小劑量的藥物也有致命的作用。
“目前所有針對蛋白酶體的抗癌藥物都是通過(guò)抑制蛋白酶體內部的蛋白切割酶而發(fā)揮作用,因此他們都具有類(lèi)似的缺點(diǎn),并且會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移作用消失,”生物和生物工程博士后以及該論文的作者Jing Li說(shuō)到?!拔覀兊难芯刻峁┝艘环N替代途徑,使蛋白酶體失效,包括那些不再對現有藥物其反應的細胞?!?/span>
該化合物已經(jīng)在人類(lèi)癌細胞中做過(guò)試驗,但是還需要更多的工作來(lái)進(jìn)一步提高其效力,并且還需要通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗來(lái)評價(jià)其作為藥物的潛力。