生物化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個發(fā)現(xiàn)，揭示了一些分子機(jī)制，這些機(jī)制允許一些細(xì)胞，如免疫細(xì)胞，甚至人類惡性癌細(xì)胞，在器官、皮膚或骨骼等組織中擺動。
這項(xiàng)工作是在俄勒岡大學(xué)化學(xué)和生物化學(xué)系教授布拉德諾蘭的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的。這篇論文發(fā)表在2月13日的《美國國家科學(xué)院院刊》上。
研究人員檢查了細(xì)胞中的纖維繩狀蛋白質(zhì)，稱為肌動蛋白，它生長在樹枝上。當(dāng)肌動蛋白分支生長時，它們推動細(xì)胞膜并產(chǎn)生臂狀突起。這些手臂可以把免疫細(xì)胞向前拉，這樣它就可以追逐外來入侵者，把它們包起來并吞下去。
Nolen和他的同事研究了肌動蛋白相關(guān)復(fù)合物Arp2/3，這是肌動蛋白分支所需的大量蛋白質(zhì)組合。當(dāng)Arp2/3位于肌動蛋白上時，它將促進(jìn)該部位新分支的形成。
這個Arp2/3復(fù)合體對細(xì)胞運(yùn)動非常重要——它可以移動并執(zhí)行無數(shù)的任務(wù)——同時也啟動了被稱為肌動蛋白細(xì)胞骨架的細(xì)絲網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，為細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支持。
研究人員在Arp2/3上發(fā)現(xiàn)了兩個位點(diǎn)，其中一個被一種蛋白質(zhì)激活。這種激活蛋白存在于細(xì)胞膜中，可以感知細(xì)胞何時需要爬行或吞咽外來物質(zhì)。然后觸摸Arp2/3，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)的分支反應(yīng)。
為了找到活化蛋白與Arp2/3相遇的確切位置，研究團(tuán)隊(duì)從細(xì)胞中提取Arp2/3和活化蛋白，將其混合在一起，并使用特殊方法在接觸位置對兩種蛋白進(jìn)行化學(xué)標(biāo)記。該團(tuán)隊(duì)與華盛頓大學(xué)的研究人員合作，使用一種叫做質(zhì)譜的技術(shù)來對這些標(biāo)記的位置進(jìn)行分類。
“我們的發(fā)現(xiàn)令人興奮，因?yàn)榇_切知道激活蛋白是如何與Arp2/3復(fù)合物結(jié)合的，是知道它如何開啟分支活性的第一步，”Nolen說。
研究人員表示，了解這種分支活性如何在惡性細(xì)胞中發(fā)揮作用，可能適合開發(fā)治療癌癥的新藥。在某些疾病狀態(tài)下，包括艾滋病毒和癌癥病毒感染，細(xì)胞可能會失去對肌動蛋白細(xì)胞骨架的控制。
例如，Nolen說，一種阻斷激活蛋白接觸Arp2/3位點(diǎn)的藥物將阻斷肌動蛋白分支。這樣可以防止腫瘤細(xì)胞爬行或轉(zhuǎn)移。
制藥公司使用類似的方法開發(fā)紫杉醇，一種對抗另一種叫做微管蛋白的絲狀蛋白的抗癌藥物。諾蘭和他的同事說，他們的研究結(jié)果可能最終會通過擴(kuò)大抗病藥物的庫來改善人類健康。
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