研究发现癌细胞使用苯丙氨酸取代物替代耗尽的色氨酸

一个国际研究小组发现，一些癌细胞能够通过进行密码子重新分配来弥补色氨酸的损失，从而产生苯丙氨酸“取代物”(他们创造的一个词来描述他们工作中涉及的肽)。在他们发表在《自然》杂志上的论文中，该小组描述了他们如何通过基因工程改造癌细胞以帮助识别色氨酸到苯丙氨酸密码子的重新分配，以及他们在这样做时遇到的惊喜。科克大学的 Pavel Baranov 和 John Atkins 在同一期刊上发表了一篇社论，概述了团队在这项新工作上所做的工作。

先前的研究表明，对于某些类型的癌症，肿瘤附近的 T 细胞会分泌干扰素-γ 作为对抗肿瘤生长的一种手段。作为回应，癌细胞开始表达一种酶，这种酶需要使用一种叫做色氨酸的氨基酸。但是这样做会导致细胞中色氨酸水平的消耗，这对癌细胞来说是一个问题，因为人体不能产生色氨酸——细胞需要它，因为它用于蛋白质的生物合成。在这项新的努力中，研究人员发现，在这种情况下，癌细胞会进行密码子重新分配，从而产生苯丙氨酸取代基，进而接管合成细胞生存所需的蛋白质。

研究人员的这一发现是因为他们对癌细胞进行了基因改造，使其能够编码产生荧光蛋白。这些细胞中的 DNA 含有三核苷酸序列(密码子)，这些序列通常用作与色氨酸有关的加工过程的一部分。研究人员惊讶地发现，尽管色氨酸水平非常低，这些细胞仍然能够合成所需的蛋白质。仔细观察发现癌细胞能够做到这一点是因为它们交换了氨基酸通常用于不同种类的过程中。这种氨基酸的交换促使细胞的 tRNA 将密码子中的元素识别为色氨酸中的元素，即使它们不是，并因此与苯丙氨酸取代物结合以产生所需的蛋白质。研究人员还指出，氨基酸序列发生了改变，这可能会影响其功能和结构。

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