研究表明檢測光的蛋白質可能在黑色素瘤的起源和進展中發(fā)揮作用

黑視蛋白(OPN4)是一種存在于皮膚和視網(wǎng)膜細胞中的感光蛋白。巴西圣保羅大學(USP)進行的一項新研究表明，OPN4還可以參與黑色素瘤的發(fā)展和進展，黑色素瘤是最具侵襲性的皮膚癌類型。

在隸屬于生物科學研究所(IB-USP)的色素沉著比較生理學實驗室對動物和轉基因細胞進行的實驗中，研究人員表明，當這種蛋白質沒有功能時，這種疾病的發(fā)展速度會更慢。研究結果發(fā)表在CommunicationsBiology上的一篇文章中。

盡管其他研究小組已經(jīng)表明視蛋白與癌癥有關，但這是首次發(fā)現(xiàn)黑色素瘤，黑色素瘤占惡性皮膚腫瘤的5%，占所有癌癥死亡人數(shù)的80%。

該研究的基礎是同一組使用黑色素細胞(產生黑色素的皮膚細胞)模型進行的一項調查，以表明黑視蛋白在這些細胞中表達并參與色素沉著、生物鐘調節(jié)甚至細胞死亡等過程。紫外線A輻射。

最新研究使用稱為CRISPR的DNA編輯技術來改變基因Opn4的序列，并創(chuàng)建一個具有非功能性蛋白質的穩(wěn)定黑色素瘤細胞模型。

“當我們創(chuàng)建敲除細胞[沒有功能性OPN4基因]時，我們意識到它們具有非常不同的表型：它們生長較少并且增殖能力降低。我們想知道為什么并決定找出黑視蛋白是否在黑色素瘤進展或致癌作用，”該文章的第一作者，目前是德國呂貝克大學的研究員萊昂納多·維尼修斯·蒙泰羅·德·阿西斯說。Assis與文章的第二作者JoséThallesLacerda合作開展了這項研究。

該理論首先在體外進行的實驗中得到證實，然后在動物身上得到證實。含有非功能性OPN4的腫瘤細胞比野生型細胞生長得更少且更慢(沒有修飾OPN4)。這一發(fā)現(xiàn)后來通過蛋白質組學和公共數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)得到證實。

“總而言之，我們發(fā)現(xiàn)去除OPN4后黑色素瘤的細胞生長會減少。這基本上是由于兩個不一定相關但可能相關的過程：免疫系統(tǒng)的激活增加，盡管我們還不知道原因;GTP酶的信號傳導顯著減少，GTP酶是類似于微小馬達的蛋白質，在細胞周期進程中發(fā)揮作用并在這些腫瘤中大大減少，”阿西斯說。

該研究還表明，在黑色素瘤中非常重要的轉錄因子MITF(小眼相關轉錄因子)在具有非功能性黑視蛋白的細胞中的表達也少得多。

Assis認為，所有這些發(fā)現(xiàn)共同表明，黑視蛋白在黑色素瘤中是一種致癌基因，即它與這種癌癥的發(fā)展和生長有關。到目前為止，黑視蛋白從未與腫瘤的發(fā)展聯(lián)系在一起。仍需要對黑色素瘤細胞系和其他方法進行更多實驗，才能最終確認這一作用。

前景

由生理學家AnaMariadeLauroCastrucci領導的色素沉著比較生理學實驗室是全球僅有的少數(shù)幾個已經(jīng)證明(2018年)黑視蛋白也可以檢測溫度的研究小組之一，它獨立地充當熱傳感器和光傳感器。有了新的信息，它現(xiàn)在增加了一個更重要的方面，表明該分子在未來可以成為一種有前途的治療工具。

“可以探索黑視蛋白治療黑色素瘤，這為研究其在其他疾病中的作用開辟了一條新途徑，例如肝臟疾病，其中也存在視蛋白，”阿西斯說。

Castrucci的實驗室目前正在研究黑視蛋白在其經(jīng)典不影響的器官中的全身作用，例如脂肪組織、肝臟和心臟等。

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