PNAS：踩下癌细胞分裂的刹车
在繁忙的十字路口，交通信号通常有利于道路保持最大体积以使交通畅通。同样的，人体中的细胞分裂是由一些蛋白质调控的，这些蛋白控制着细胞如何分裂、移动和保护自己免受压力。
最近，华盛顿大学工程和应用科学学院工程学教授Rohit V. Pappu和他的前博士后研究员Rahul Das，与圣裘德儿童研究医院的Richard Kriwacki及其研究小组合作，揭示了如何迅速阻止癌细胞分裂的分子逻辑。相关研究结果发表在最近的《PNAS》杂志。
该研究小组研究了p27蛋白，这个蛋白的任务是阻止细胞分裂或减缓其分裂。Pappu说，这是一项重要的工作，因为在p27和其他类似蛋白中的遗传突变，在癌症中是一个主要罪魁祸首。
Pappu说：“了解p27抑制剂如何起到‘细胞周期抑制剂’的作用，是弄清如何设计p27模拟化合物的关键，这些化合物可以阻止细胞的增殖生长——这是人类癌症的一个关键特征。”
在前期的工作中，Kriwacki的团队表明，p27的存在可作为细胞分裂的一个停止标志。通过添加一个磷酸基修改一个关键的氨基酸，可启动p27的退化，这让p27进入细胞的垃圾桶,从而移除了停止标志，让细胞继续分裂。
Pappu和Kriwacki实验室之间的协作，开始围绕一个共同的兴趣，即所谓的内在无序蛋白质。与传统的蛋白质不同，p27和其他内在无序的蛋白质，无需折叠成定义良好的三维结构，就可以执行它们的功能。
2013年，Pappu和Das——现在是罗思伯格儿童疾病研究所的生物信息学科学家，也是耶鲁大学癌症中心的访问学者，发现内在无序蛋白质的形状 和大小是由线性序列中正负电荷的氨基酸的模式调控的。这一发现开辟了一种设计策略，通过这种策略，研究人员研究了反向电荷的残基模式改变对一种特定氨基酸 磷酸化效率的影响，这种氨基酸控制着p27的降解，并能停止细胞分裂。
Pappu说：“所有设计的变体可提高p27的磷酸化效率，从而意味着天然发生的序列模式，已经进化到确保一种更持久的停止信号标志。”
Pappu说，这一结果可帮助他的团队和其他科学家发现细胞周期以及由内在无序蛋白质控制的其他各种细胞过程的分子逻辑。
Pappu表示：“我们已经设计了一种策略，可以应用于各种系统，以弄清这些无序蛋白发挥功能的分子逻辑。这将让我们了解影响细胞分裂、细胞运动和程序性细胞死亡的分子开关的调控机制。”
机体利用一些代谢产物为人类肾脏中的正常细胞及癌细胞制造燃料，在对这些代谢小分子的分析研究中，来自宾夕法尼亚大学Perelman医学院的一个 研究小组，鉴别出了一个对肿瘤生长起刹车作用的关键酶。相关研究结果发表在2014年7月的《Nature》杂志。（相关阅读：Nature：踩下癌细胞生长的刹车）
2015年2月，来自纽约大学Langone医学中心的研究人员称，发现抑制一种特异酶的作用可显著减慢与BRCA1和BRCA2遗传突变相关的一些肿瘤细胞的生长。众所周知，BRCA1和BRCA2突变与一些乳腺癌及卵巢癌关系密切。
2015年11月，美国索尔克研究所的科学家们，发现了一种分子，它的突变可致使一种常见和致命形式的人类肺癌出现侵袭性的增长。这项新的研究成果发表在《PNAS》，表明EphA2可能是一小部分肺癌的一个新靶标。
