解决的蛋白质拼图为癌症药物的新设计打开了大门
俄勒冈州立大学的研究人员解决了一个关于分子马达设计的长期难题,为新的癌症疗法铺平了道路。研究结果发表在Current Biology上。
这项研究涉及到驱动蛋白:微小的,基于蛋白质的电机与内微管相互作用的细胞。电动机将化学能转化为机械能,以产生维持生命所需的定向运动和力。
微管是微观管状结构,具有两个不同的末端:快速生长的加端和缓慢生长的负端。微管有助于构成细胞的骨架。
大多数驱动蛋白仅与一个微管相互作用,但称为驱动蛋白-14s的驱动蛋白亚组优先与两个不同的微管结合:一个具有蛋白质的脚,一个具有其尾部。
科学家对驱动这种偏好的原因知之甚少,但俄勒冈州立大学科学院的研究人员发现,一些驱动蛋白14具有硬而不是柔韧的腰部,将脚与尾巴分开 - 这就是这些运动蛋白更喜欢双微管的原因。跟踪。
这一发现很重要,因为某些癌细胞依赖于驱动蛋白-14来增殖,现在有办法阻止这些细胞:使用那些使腰部变得更有弹性的药物,从而使分子马达停止并杀死细胞。
该研究的相应作者,俄勒冈州立大学物理学助理教授邱伟宏说:“Kinesin-14s有助于组装一个称为纺锤体的椭圆形上层结构。”“纺锤体的功能是确保在细胞分裂过程中染色体在子细胞之间准确分离。”
邱和河南大学理学院和中国南开大学以及密歇根大学的合作者从两个来源看到了驱动蛋白-14s:真菌和果蝇。
“我们切开腰部以插入一个灵活的多肽接头,”邱说。
结果是戏剧性的。真菌驱动蛋白-14马达改变了它的方向,朝着微管的负端而不是正端移动,并且苍蝇的驱动蛋白-14马达从非进行性转移 - 即,它只向前一步,然后另一只 - 也是一种渐进的,负极端的电动机。
但果蝇驱动蛋白-14与两个微管结合的能力因腰部柔韧而不是僵硬而严重受损。
“通过进化的自然在运动蛋白的设计方面提出了一个非凡的计划,”邱说。“大多数驱动蛋白-14马达在主轴内部起作用,需要与两个不同的微管相互作用而不是一个。我们的研究表明,为了满足这种功能需求,这些驱动蛋白已经发展成具有刚性的中间部分。”
通过药物干预改变这种设计会杀死依赖驱动蛋白-14扩散的癌细胞。
“我们的研究结果意味着一种新的治疗方法,即针对运动蛋白的腰部区域,”邱说。“如果驱动蛋白-14马达可以像体操运动员一样在腰部弯曲,那么它与两个微管相互作用的能力就会丧失,其功能就会丧失。现在可以识别药物来改变腰部区域的刚性。”
推荐内容
-
研究人员测试粪便移植治疗溃疡性结肠炎
麦克马斯特大学法姆科姆家庭消化健康研究所的研究人员领导的两项新研究表明,粪便的移植可能是对抗溃疡性结肠炎(UC)的有用工具。溃疡性结肠
-
科罗拉多马铃薯甲虫基因组可以深入了解主要的农业害虫
科罗拉多马铃薯甲虫因其在启动农药行业中的作用而臭名昭着 - 以及它能够抵抗为阻止它而开发的杀虫剂。管理甲虫每年花费数千万美元,但如
-
突变基因可引发儿童炎症性肠病
包括沙特阿拉伯和阿尔及利亚科学家在内的一个研究小组已经确定了可以影响免疫细胞功能的基因突变,并在一些儿童中引发炎症性肠病。对早...
-
痴呆症的结果通过支持治疗得到改善
一项基于Care Ecosystem随机试验的痴呆症监护人调查显示,在基于团队的电话和互联网支持下,痴呆症患者的生活质量在12个月内得到了改善。
-
揭开58年前的玉米基因之谜可能会对植物育种产生影响
研究人员在发现一种开启另一种基因的基因,这种基因负责玉米中常见的红色素,研究人员解决了近六十年前的一个谜团,其中一项发现可能对...
-
研究显示细胞外囊泡如何帮助黑色素瘤细胞扩散
芬兰的一项新研究为黑素瘤细胞如何通过其分泌的胞外囊泡与其他细胞相互作用提供了新的思路。研究人员发现,黑素瘤细胞分泌的胞外囊泡利...
-
学生可以分离出潜在的新型土壤病毒
在筛选从马萨诸塞州各地收集的土壤样本后,深入研究分析他们发现的病毒的DNA,伍斯特理工学院(WPI)的一个本科生团队打了三个潜在的新病毒。
-
武器竞赛和野外变形虫之间的合作
微生物正在迅速成为社会行为集的宠儿,因为它们的相互作用可以被理解为基因。他们也做了有趣的事情:细菌互相偷铁,用只有近亲可以抵抗...
-
菠菜理财陈文达浅谈企业管理如何利用中国文化做到深藏不露
陈文达认为中国人在管理当中喜欢把管和不管合起来想,就成为不管之管。不管之管,其实就是深藏不露的具体表现。深藏不露乃是对有能力的领...
-
植物防御遵循铁娘子原则
磷酸钙是牙齿和骨骼的典型成分。最近已经证明,岩荨麻科的植物也在其牙齿中使用这种非常坚硬的矿物来抵御它们的动物敌人。波恩大学的植...