在分子生物學(xué)中,分子伴侶是一類(lèi)有助于調(diào)節(jié)其他蛋白質(zhì)折疊方式的蛋白質(zhì)。折疊是蛋白質(zhì)制造過(guò)程中的重要步驟。如果他們沒(méi)有按照自己的預(yù)期去做,就會(huì)導(dǎo)致癌癥等疾病的發(fā)展。
斯隆·凱特琳研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了有關(guān)導(dǎo)致伴侶故障的原因的重要發(fā)現(xiàn),以及在伴侶出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行修復(fù)的方法。這一發(fā)現(xiàn)為開(kāi)發(fā)針對(duì)癌癥和其他疾病(包括阿爾茨海默氏病)的靶向藥物的新方法指明了道路。
SKI科學(xué)家加布里埃拉·基奧西斯(Gabriela Chiosis)說(shuō):“我們?cè)缙诘难芯勘砻鳎肿影閭H的缺陷可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生廣泛的變化,但沒(méi)人確切知道它是如何發(fā)生的。”該研究的高級(jí)作者,6月30日在《細(xì)胞報(bào)告》上發(fā)表了一項(xiàng)研究。“本文最終深入到了這種生化機(jī)制的細(xì)節(jié)。我認(rèn)為這是一個(gè)很大的飛躍。”
“好人”如何變壞
該研究集中在一種名為GRP94的伴侶分子上,該伴侶分子在調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)壓力的反應(yīng)中起著重要的作用。細(xì)胞壓力是疾病的普遍征兆,尤其是那些與衰老有關(guān)的疾病,例如癌癥和老年癡呆癥。Chiosis博士多年來(lái)研究了伴侶和壓力在這兩種疾病中的作用。
在這項(xiàng)新研究中,Chiosis博士和她的同事在Memorial Sloan Kettering研究了癌細(xì)胞(包括來(lái)自接受過(guò)乳腺癌治療的患者的細(xì)胞)中GRP94的變化。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)GRP94經(jīng)歷一個(gè)稱為糖基化的過(guò)程時(shí),其中添加了糖分子,它完全改變了伴侶分子的行為方式。
SKI化學(xué)生物學(xué)計(jì)劃的成員Chiosis博士解釋說(shuō):“它從非常松散和靈活的蛋白質(zhì)到非常堅(jiān)固的蛋白質(zhì)。”“這一改變足以將其從牢房中的好人轉(zhuǎn)變?yōu)閴娜恕_@反過(guò)來(lái)又會(huì)使牢房表現(xiàn)出不正常的行為。”
當(dāng)GRP94進(jìn)行此更改時(shí),它將移動(dòng)到單元的其他部分。通常,它是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)并制造蛋白質(zhì)的地方。但是添加糖后,糖會(huì)移動(dòng)到細(xì)??胞的質(zhì)膜部分。這導(dǎo)致蛋白質(zhì)的廣泛功能障礙和更具侵略性的癌癥。
尋找未來(lái)藥物的原型
研究人員在論文中報(bào)告說(shuō),他們已經(jīng)鑒定出一種質(zhì)膜中作用于GRP94的小分子,稱為PU-WS13。該分子似乎可以修復(fù)GRP94中的缺陷,使其恢復(fù)正常狀態(tài)。
Chiosis博士說(shuō):“我們看到的變化僅發(fā)生在患病的細(xì)胞中,例如癌細(xì)胞或與阿爾茨海默氏癥有關(guān)的細(xì)胞。”“這使它們成為治療的良好靶標(biāo),因?yàn)榻】导?xì)胞不太可能受到影響。”
但是Chiosis博士解釋說(shuō),基于這種方法開(kāi)發(fā)新藥之前需要更多的研究。她說(shuō):“ ??PU-WS13只是一個(gè)原型。”“它必須針對(duì)人類(lèi)使用量身定制。我們正在研究如何將其制成可能用作藥物的產(chǎn)品。”