Cell子刊:新方法可關閉特定酶,抑制腫瘤生長
雖然切斷對生長細胞存活很重要的酶來對抗癌症,是一個很有前途的策略。但是,要在人體中僅關閉一種特定的酶,藥物必須能夠精準的靶向它們的目標。這對於膜蛋白來說尤其困難,因為它們只有在被納入細胞膜的時候才能起作用。
烏普薩拉大學(Uppsala University)、卡羅林斯卡研究所(Karolinska Institutet)和牛津大學(University of Oxford)的研究人員為此做了新的嘗試——通過非變性質譜的方法來觀察脂質(細胞膜的組成部分)、藥物以及二氫乳清酸脫氫酶(DHODH)的結合。
DHODH是一種含鐵的黃素依賴的線粒體酶,是核酸中嘧啶合成的關鍵酶。它是免疫相關疾病的重要靶點,抑制DHODH,可以阻止新生嘧啶合成,致使DNA合成障礙,從而抑制腫瘤細胞的增殖。
卡羅林斯卡研究所助理教授Michael Landreh表示,令我們吃驚的是,當類脂分子出現時,藥物似乎能更好地與酶結合。
研究小組還發現,DHODH還在細胞的線粒體呼吸鏈複合體中結合脂質。這意味著,這種酶可以使用特殊的脂質來找到它在細胞膜上的正確位置。
烏普薩拉大學Erik Marklund和Joana Costeira-Paulo試圖弄清楚,為什麼脂質可以幫助藥物識別它的目標。他們利用計算機模擬來探索自由和膜結合的DHODH的結構和動力學。
Erik Marklund表示,我們的模擬顯示,DHODH在膜中會使用一些脂類作為錨。當與這些脂類結合時,DHODH的一小部分會摺疊成一個適配器,使其能夠將其天然基質從膜中剝離出來。看來,藥物因為在同個地方結合,所以利用了相同的機制。
這項研究有助於解釋為什麼有些藥物與細胞內的蛋白有不同的結合。科學家相信他們的見解或可以開發新的、更具選擇性的癌症藥物。
參考資料
Switching off enzymes to block cell division in cancer
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