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CSIC科学家提出调控细胞通讯网络的新策略

西班牙国家研究委员会 (CSIC) 的加泰罗尼亚高级化学研究所 (IQAC-CSIC) 的研究人员与美国石溪大学 (Stony Brook University) 合作进行的一项研究提出了一种基于抑制的新药开发新策略酪氨酸激酶,激活和触发许多细胞过程的分子。研究结果已发表在《Chemistry-A European Journal》上。

新方法基于酪氨酸激酶信号级联的调节,并可能导致开发用于研究、诊断或治疗某些疾病的改进和更具选择性的工具。

酪氨酸激酶是一组对我们身体细胞之间的交流必不可少的酶,它触发对生命很重要的生化反应。“这些酶的功能障碍与糖尿病、一些神经系统疾病和许多类型的癌症等严重疾病有关,”IQAC-CSIC 的研究员 Ignacio Alfonso 解释说。

它们激活不同的信号通路

细胞信号是细胞进行通信的过程。细胞内有多种受体或特定蛋白质,它们识别人体合成的蛋白质并使细胞对它们作出反应。最重要的一种是酪氨酸激酶。

“当分子(例如激素)与这些受体之一结合时,细胞会接收来自环境的信号。受体识别该分子并触发一系列化学反应,”Alfonso 解释说。这使细胞能够控制身体的重要功能,例如细胞增殖或破坏。每个进程都有自己的信令路径。在信号通路中的第一个分子接收到信号后,另一个分子被激活,然后一个又一个,在整个信号级联过程中如此循环,直到完成细胞功能。“信号通路的异常激活会导致疾病,如癌症”,研究人员说。

激酶是一个分子家族,可以激活许多不同的信号通路,这意味着它们本身参与了所有这些过程。“当你想避免这些过程中的任何一个时,研究策略是抑制激酶,用合成分子阻断它们。但这种策略不是很有选择性,因为其他重要的途径可能会受到抑制,”阿方索警告说。事实上,激酶之间的相似性及其功能多功能性(相同的激酶作用于不同的分子并参与不同的过程)使得在基础研究中很难设计特定的抑制剂来调节病理情况或剖析不同的功能。

目标:激酶作用的地方

正是在这里,这项工作提出了一种替代策略:不是抑制激酶,而是覆盖和阻断激酶作用的分子。用于此的工具将是人工合成受体,即可以保护激酶发挥作用的地方的合成分子。“我们的团队设计了与激酶底物相互作用的分子,而不是与激酶相互作用的分子”阿方索解释说。“我们已经制备了由假肽组成的人工分子‘笼子’,能够调节这些酶的活性,”研究人员澄清道。

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