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诺奖得主Cell:癌症研究重大突破

2015.4.14

  最近,以色列理工大学(Technion-Israel Institute of Technology)的研究人员进行的一项最新研究,可能掌握了控制癌细胞生长和发展的关键。相关研究结果发表在四月九日的《Cell》杂志,报道了他们所发现的两种抑癌蛋白。延伸阅读:Nature子刊:一种抑癌蛋白的新作用。

  这项研究是在世界著名蛋白组学家、以色列科学院院士、美国科学院外籍院士、诺贝尔化学奖得主Aaron Ciechanover实验室完成的。该研究团队是由研究助理Yelena Kravtsova-Ivantsiv博士带领,包括其他研究生和同事,以及来自Rambam、Carmel and Hadassah医学中心的医生们。

  KPC1是细胞生命中一个重要和关键的通路,负责降解有缺陷的蛋白,有缺陷的蛋白如果不去除就会对细胞造成伤害。泛素系统可标记这些蛋白质,并将其用于细胞复合体(被称为蛋白酶体)的破坏。该系统还能消除不再需要的功能性和健康蛋白质,从而调节这些蛋白所控制的过程。

  通常,达到蛋白酶体的蛋白质被完全分解,但也有一些例外,当前的研究检测了p105——细胞中一个关键调节器的长前体蛋白(称为NF-κB)。原来,在某些情况下,p105在被泛素系统标记后可以完全分解,但其他情况下,它只是被切断并缩短,变成一种名为p50的蛋白质。

  NF-κB已被确定为是炎症和癌症之间的一个联系。炎症过程和癌症之间存在联系的假设,在1863由德国病理学家Rudolph Virchow首次提出,并且多年来已由一长串研究得以确证。自从κNF-κB被发现(近30年前)以来,发表的许多文章已经将其与恶性转化联系起来。它以几种平行的方式,参与多种器官肿瘤(前列腺、乳腺、肺、头颈、大肠癌、脑等),包括:抑制细胞凋亡(程序性细胞死亡),通常可消除转化细胞;加速不受控制的癌细胞分裂;新血管形成(血管发生),对肿瘤的生长至关重要;增加癌细胞对放疗和化疗的抵抗。

  值得注意的是,前体蛋白p105是由泛素系统以一种平行而同样普遍存在的方式“处理”。它被完全毁坏,或者缩短并转换成p50。当前这项研究破译了“决定哪个过程将应用于该蛋白”的决策机制:当一个泛素系统组件(称为KPC1)参与这个过程,并将p105泛素化时,该蛋白就缩短成为p50。当泛素化是由系统的另一组件(无KPC1)介导时,p105就会降解。

  这两个选项之间的决策,对细胞有着重大影响,因为高水平KPC1(产生p50)和p50(过程的产物)的存在——伴随着两个过程之间正常比率的破坏,可抑制恶性肿瘤的生长并明显保护健康组织。本研究是在小鼠模型中生长的人类肿瘤以及人类肿瘤样品上进行的,发现恶性抑制和两种蛋白的水平之间存在一种密切的关系,从而清楚地表明,增加KPC1和/或p50在组织中的存在,可以保护其免受恶性肿瘤的影响。

  Ciechanover教授也是以色列癌症协会主席,他指出:“建立研究并对肿瘤抑制机制获得一个坚实的理解,还需要很多年的时间。基于这一发现开发一种药物是一种可能性,但是还有不确定性,开发这样一种药物的道路还是很漫长的,远没有那么简单。”

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