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科学家发现蛋白质可控制正常生长和癌症的驱动因素

研究人员发现了一种期待已久的酶,它能够通过使驱动细胞生长的蛋白质分解来预防癌症,并且在禁用时会导致癌症。

这项新研究于4月14日在线发表在《自然》杂志上,该研究围绕着每个人类细胞分裂成两半的能力,这一过程会不断重复,直到一个细胞(受精卵)变成一个拥有万亿个细胞的身体。对于每个分裂,细胞必须遵循某些步骤,其中大多数是由称为细胞周期蛋白的蛋白质促进的。

在纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员的带领下,这项工作揭示了一种叫做AMBRA1的酶标记了关键的细胞周期蛋白类,这些细胞周期蛋白可以被分解蛋白质的细胞机器破坏。这项工作发现,对细胞周期蛋白的酶控制对于胚胎发育过程中适当的细胞生长至关重要,并且它的功能障碍会导致致命的细胞过度生长。此外,研究还表明,现有的药物类别可能在将来能够逆转此类缺陷。

就像发育中的胎儿一样,抑制细胞分裂对于预防癌症中出现的异常,侵袭性生长至关重要,这项新研究发现细胞已经进化为使用AMBRA1来防御它。

“我们的研究阐明了人类细胞的基本特征,提供了对癌症生物学的见识,并为潜在的治疗方法开辟了新的研究途径,”纽约大学朗格健康中心生物化学和分子药理学系主任,医学研究的相应作者米歇尔·帕加诺说霍华德·休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)的调查员。

新的肿瘤抑制因子

当前的研究针对三种D型细胞周期蛋白,如果细胞要分裂,它们必须与称为细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)的酶连接,特别是CDK4和CDK6。作者发现,作为连接酶的AMBRA1将分子标签附着在所有三个D型细胞周期蛋白上,对其进行标记以进行破坏。科学界无法复制先前提出的如何通过细胞消除D型细胞周期蛋白的机制。因此,在进行这项新研究之前,D型细胞周期蛋白的中央调节剂在过去的25年中一直难以捉摸。

这项新工作还揭示了AMBRA1在开发中的作用。缺少编码AMBRA1酶的AMBRA1基因的小鼠发育不受控制的致死性组织生长,使发育中的大脑和脊髓变形。研究人员还首次发现,用CDK4 / 6抑制剂治疗携带无AMBRA1基因胚胎的怀孕小鼠,可以减少这些神经元异常。

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