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针对癌症多样性和进化的新方法

 

科学家们已经揭示了细胞内一种重要分子的细节特写,这种分子参与了细胞内遗传信息的混合和匹配,从而有可能通过靶向于这类的蛋白质来对抗癌症的多样性和进化。

 

 

伦敦癌症研究所的一个研究小组发现了这种“混合&匹配”蛋白的三维结构和功能,它有助于控制与癌症进展和耐药性相关的生物学过程。

 

研究人员认为,这项研究为解决癌症耐药性开辟了一条潜在的令人兴奋的新途径,并将在花费7500万英镑建设的新癌症药物研发中心内进一步探索这种可能性。

 

这项研究发表在(9月14日)的《生物化学》杂志上,由英国癌症研究所资助,并得到了由Faringdon基金的额外支持,(这一基金由英国癌症研究院创立,目的是为了让一些高风险项目在获得资助后得以开启)。

 

ICR的研究人员研究了一种名为DHX8的分子的结构和功能。这属于一类参与到“可变剪接”的基本生命过程的蛋白质,这类剪接过程影响着95%的人类基因。

 

 

一旦DNA遗传密码被复制到RNA中,剪接就发生了,其中的某些片段被剪掉,剩下的片段被连接在一起,形成最终的遗传密码,并被转化成蛋白质。

 

在可变剪接中,被剪切或保留的RNA片段可以被改变,从而从一个基因可以生成多个蛋白质——增加细胞可用蛋白质的多样性。

 

当可变剪接出错时,它会使细胞内的蛋白质产生变化,从而导致癌症,或加剧癌症的多样性、进化和耐药性。

 

剪接是由蛋白质和RNA组成的复合物进行的,它在RNA的剪切和粘合过程中不断发生变化。DHX8是这个剪切复合体的一个关键成员,它将完成剪切的RNA释放到细胞中,这样它就可以被转译成蛋白质。

 

在这项新的研究中,研究人员探讨了人类DHX8蛋白如何与RNA结合,并且如何将RNA从剩余的剪接复合物中暴露解离出来。

 

他们还确定了第一个高分辨率的,含有或者不含RNA的DHX8 x射线晶体结构——这不仅使他们能够看到该蛋白质的分子结构,而且还可获得关于其功能的关键线索。

 

特别是,本研究阐明了DHX8的特定结构区域的作用,包括所谓的“DEAH motif”、“钩环”和“勾形转弯”区域,这些区域都对DHX8的功能起着至关重要的作用。

 

研究人员下一步希望更详细地研究DHX8在癌症发生中的作用,并相信他们的研究将开辟出通过阻断该蛋白质家族成员,作为一种非常有前景的治疗新方法。

 

试图对抗癌症的多样性是ICR在一项开拓性研究计划中所追求的核心策略,该计划旨在克服癌症适应、进化和产生耐药性的能力。

 

ICR是一家慈善机构和研究机构,预计筹集7500万英镑建立新癌症药物研发中心用于进行世界上第一个“反进化”疗法项目,目前正在筹集最后1400万英镑。

 

研究负责人、伦敦癌症研究所,“Hit效应的”发现和结构设计的团队负责人Rob van Montfort博士说:

 

 

“我们的研究揭示了一种参与可变剪接过程的关键蛋白的结构和功能。在可变剪接过程中,基因信息被混在一起,且匹配后从一个基因中创造出多个蛋白质分子。”

 “癌细胞利用可变剪接实现多样化、进化和逃避身体的调节机制。通过确定参与可变剪接的关键蛋白分子之一的详细分子结构,我们为癌症治疗开辟了潜在的令人兴奋的新途径。”

研究报告的作者之一、伦敦癌症研究所的首席执行官Paul Workman教授说:

 

“我们很高兴能进一步研究这些‘混合&匹配’蛋白质,因为我们认为我们的发现开辟了一条新的途径,有助于阻止癌症的进化路径,并有可能克服耐药性。”

“这正是我们计划在开创性的新癌症药物研发中心内采用的方法,一旦完成,该中心将成为世界上第一个‘达尔文主义’的药物研发中心,致力于克服癌症进化和耐药性的双重挑战。”

 

英国癌症研究所的研究信息经理Emily Farthing博士说:

“对于癌细胞是如何强行控制我们细胞中的某一个过程,从而使它们变得更加多样化,并能够逃避治疗,我们的这项研究提供了这方面的有价值的信息。虽然还需要在这些发现的基础上做更多工作,但这项研究可能在未来为新的癌症治疗方法开辟可能性。”

 

 

 

来源:Science Daily,图片来源:网络