结节性硬化症(TSC)会影响每10,000个新生儿中的一到两个。这种遗传疾病导致良性肿瘤的形成，可能严重损害诸如肾脏，肝脏和大脑等重要器官的正常功能。该疾病在不同程度上影响不同的患者，并且是由TSC1或TSC2两个基因之一的突变触发的。由德国明斯特大学的生物化学家DanielKümmel教授和Andrea Oeckinghaus博士领导的跨学科研究人员研究了“肿瘤抑制蛋白TSC1”，并首次获得了迄今为止尚不清楚的功能的见解。研究小组在中央细胞过程中发现了一种调节细胞生长的新机制。结果还有助于理解结节性硬化症是如何产生的。分子细胞(在线上提前发布)。
突变涉及“毛刺效应”
TSC1蛋白和TSC2蛋白一起形成TSC蛋白复合物。这具有控制细胞生长并因此抑制肿瘤出现的任务，因此抑制了肿瘤的产生。以前，在很大程度上还不清楚TSC1的功能是什么。同样，对于这种疾病发生时受TSC1基因某些突变影响的机制知之甚少。研究人员现在发现，TSC1蛋白的一部分，即所谓的结构域，可以与溶酶体膜的表面结合。溶酶体是细胞内部的小隔室，被膜包围，其中含有消化酶。在它们的表面上有一些控制中心，这些中心对于调节细胞的生长很重要。
“在此过程中，” DanielKümmel解释说，“ TSC1使用的策略让人联想到毛刺的原理。毛刺的单个钩子只能非常弱地粘在材料上，但是许多钩子在一起可以提供牢固的附着力。”研究表明，TSC1的单个膜结合结构域仅形成弱附着。但是，通过大量TSC1分子的受控聚集，可以实现牢固的附着。“突变在膜结合域中特别频繁地发生，” Andrea Oeckinghaus说。“我们认为某些致病作用现在可以通过失去TSC复合体的正确定位来解释。”
膜成分调节细胞生长
研究小组的另一个发现是膜表面的特性会影响TSC复合物的功能方式，从而影响细胞中的生长过程。更准确地说，研究小组确定了膜中的特殊成分：称为磷脂酰肌醇3,5-双磷酸酯(PI3,5P2)的脂质，这对于TSC复合物的活性是必需的。取决于其在膜表面上发生的频率，它对活性的影响不同。DanielKümmel说：“随着这种脂质的产生和分解受到调控，这为如何控制细胞生长开辟了全新的视角。这意味着我们的结果是进一步研究的令人兴奋的起点。”
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