针对一种酶可以治疗癌症,糖尿病和肥胖症
时间:2018-08-21 12:46:55 (次浏览 )
揭示关键细胞酶的分子杂技可能会导致癌症和代谢疾病(如肥胖和糖尿病)的新疗法。
细胞酶被称为PI3KC2A,虽然科学家知道它控制了许多关键的细胞功能,但他们仍然不确定详细的结构机制。
他们知道的一件事是,当酶接收外部信号时,酶控制细胞膜上发生的情况。
他们还知道它控制信号如何影响细胞内的重要过程。
除其他外,这些过程调节细胞如何生长,分裂和分化。
现在,“ 分子细胞 ”杂志上发表的一篇新论文首次描述了细胞酶如何从细胞内的非活性状态转变为细胞膜中的活跃状态。
来自德国柏林Leibniz-ForschungsinstitutfürMolekularePharmakologie(FMP)的研究人员与瑞士日内瓦大学的同事一起研究了PI3KC2A已有一段时间了。
他们的新工作揭示了以前未知的关于称为“受体摄取”的关键细胞机制的事实。涉及该机制的过程的中断涉及诸如癌症,糖尿病和其他代谢紊乱的疾病。
FMP的高级研究作者之一Volker Haucke教授表示,他们的研究结果“可能为治疗提供直接目标。”
细胞膜是动态系统
细胞膜比将细胞内容物保持在一起做得更多。如果这就是他们所做的一切,那么它们只不过是惰性的皮肤; 但仔细观察就会发现它们是动态系统,可以严格控制化学物质进出细胞。
细胞膜的结构已被描述为“ 脂质海 ”,其含有控制膜的“选择性渗透性”的漂浮的蛋白质簇。
脂质是脂肪样分子,在渗透过程中也很活跃。它们作为“分子开关”起作用,用于在细胞内部接通的化学信号的级联。许多这些级联控制着细胞生长,分裂和分化等基本功能。
PI3KC2A等酶可以在脂质的产生中发挥作用,脂质可以作为分子开关。因此,找到针对它们的方法可能会导致可以干预这些过程的药物。
例如,细胞分化对于新血管的形成或血管生成是至关重要的,血管生成是肿瘤生长的关键步骤。
受体摄取
在以前的工作中,科学家已经发现了很多关于PI3KC2A过程的结构和细胞生物学,包括它在受体摄取中的作用。
例如,他们建立了来自细胞外的配体或外部化学信号,通过与称为受体的表面蛋白结合来刺激酶。此类配体包括触发细胞内信号级联的胰岛素和生长因子。
一旦被激活,PI3KC2A就会启动一种称为内吞作用的过程,其中小袋或囊泡将“配体结合受体”带入细胞内部。
一旦进入细胞内,配体结合受体就会触发控制关键细胞功能的信号级联反应。
新研究非常重要,因为它揭示了PI3KC2A在此过程的每个步骤中经历的详细变化。
活性酶'展开它的手臂'
Haucke教授解释说,他们发现的一件事是,当细胞酶或激酶在细胞内无活性并停留时,它看起来“卷起来,看起来好像已经把它的'臂'包裹在自身周围。”
他和他的同事们还发现,当细胞膜的两个组分同时在同一个地方时,酶才会变得活跃。
“当发生这种情况时,”他说,“激酶展开它的'臂',每个'臂'都与两个组成部分中的一个结合。”
在此之后几秒钟,该过程将开始。该酶开始产生大量脂质信号分子,然后触发“活化信号受体的摄取”进入细胞内部。反过来,他们引发了调节细胞生长,分裂和分化的级联。
该团队现在计划为药物开发商确定候选分子以进一步开展。
“这是我们第一次掌握一种机制,最终可能使我们能够改变PI3KC2A脂质激酶活性。”
Volker Haucke教授
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