蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示腫瘤抑制基因開(kāi)合
日期:2010-08-20 14:49:09
目前已知,眼癌腫瘤抑制基因蛋白質(zhì)就像一扇門,其打開(kāi)還是關(guān)閉控制著細(xì)胞的生長(zhǎng)分裂,在蛋白質(zhì)鏈中加入或清除磷酸基,就能調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)周期。一種名為細(xì)胞周期依賴性蛋白的激活酶,在其中加入了磷酸基,生長(zhǎng)之門被打開(kāi),細(xì)胞開(kāi)始分裂;另外一種叫做蛋白質(zhì)磷酸酯1的酶則負(fù)責(zé)清除磷酸基,此時(shí)這扇門就關(guān)閉。而在多種癌癥中,這扇門一直打開(kāi),細(xì)胞就會(huì)成倍增生而失去控制。
加州大學(xué)圣·克魯茲分校化學(xué)與生化副教授塞斯·魯賓說(shuō):“從內(nèi)部機(jī)制水平來(lái)理解蛋白質(zhì)的運(yùn)作,我們就能成功地用藥物瞄準(zhǔn)它們。最簡(jiǎn)單方法是用藥物使這個(gè)蛋白質(zhì)喪失功能,但我們還需要它在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候打開(kāi)或關(guān)閉。”
魯賓的研究小組用晶體X射線衍射的方法,繪制了結(jié)合磷酸酯酶的眼癌蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)圖,并發(fā)現(xiàn),當(dāng)磷酸酯酶跟蛋白質(zhì)結(jié)合時(shí),這扇門就關(guān)閉了,而在同樣位置結(jié)合了激活酶時(shí),它就會(huì)加入磷酸基而打開(kāi)這扇門。這兩種酶在競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)“車位”來(lái)控制這扇門。
實(shí)驗(yàn)顯示激活酶和磷酸酯酶確實(shí)在競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)固定的位置,以執(zhí)行各自的任務(wù)。研究人員利用這種競(jìng)爭(zhēng),培養(yǎng)出特定生長(zhǎng)分裂規(guī)律的眼癌蛋白質(zhì)細(xì)胞。他們使用了一種突變的磷酸酯酶,該酶無(wú)法執(zhí)行正常的磷酸基清除工作,這顯示只要把它和眼癌蛋白質(zhì)結(jié)合,就能鎖住激活酶。研究小組還和加拿大癌癥研究人員聯(lián)合,在活細(xì)胞中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
“這就解釋了如何才能結(jié)合磷酸酯酶,讓它不僅能清除磷酸基而關(guān)上門,而且能鎖住‘車位’讓激活酶無(wú)從靠近,讓這扇門長(zhǎng)久關(guān)閉。”魯賓說(shuō),“在藥物開(kāi)發(fā)中,激活酶是關(guān)鍵標(biāo)靶。理解了激活酶和磷酸酯酶之間的競(jìng)爭(zhēng)作用,有助于指導(dǎo)藥物研發(fā)方向。”






