在肿瘤细胞中发现的新型结构可以为新种类的癌症疗法开门
2015年,UC旧金山的研究人员发现了一种肿瘤细胞内部,生物学家从未见过。更令人惊讶的是,对结构的仔细检查表明,它含有信号蛋白穿孔作为受体酪氨酸激酶或RTK,其被认为仅在细胞表面上居住。研究人员报告存在新颖结构,但它们的确切身份和功能仍然难以捉摸。
现在,在论文中发表的论文中细胞,同样的UCSF研究团队正是如此构造,它们如何形成和其角色癌症。结果代表了一种新的机制,肿瘤可以用来促进其生长和生存,但他们也揭示了一个可能导致一类新的癌症毒品的脚跟。
“这是实验室所制定的更令人兴奋的发现之一,”学习的医学教授和博士学位,博士学位,博士学位说。“它开辟了一种全新的思考受体酪氨酸激酶如何进行致癌信号传导功能的新思考方式,可以提供一种解决癌症耐药性的新方法。”
突变的rtk会将健康细胞转化为癌症
在健康的细胞,rtks嵌入中脂膜环绕大多数细胞室,最明显的是细胞表面。虽然RTK产生促进细胞分裂和生长的信号,但细胞通常能够通过开关这些信号蛋白来严格控制RTK的活性。但这一过程可能会失调并导致癌症。
由于尚未完全了解的原因,基因组有时会变得不稳定,导致编码rtk的基因经历一种基因混合和匹配。当这种情况发生时,RTK基因片段与其他基因片段融合,形成突变基因,编码所谓的“融合蛋白”。这些融合蛋白保留了RTK的片段,这些片段告诉细胞生长和分裂,但它们缺少关键部分,允许细胞关闭它们。因此,RTK融合蛋白可以触发不受约束的细胞生长,这是癌症的一个标志。
但关闭开关不是这些融合蛋白缺失的唯一事情。它们也缺少通常指示RTK的“分子GPS”,以将其插入脂质膜中。虽然科学家们长期以来,但是在形成rTK融合蛋白期间,这种膜靶向功能丢失,它们不明白这些突变蛋白在哪里或者如果它们不能在膜中嵌入它们的情况下。这项新的研究在这种长期的谜团上阐明了闪光。
融合蛋白组装成促进肿瘤生长的新型结构
科学家发现,融合蛋白能够积聚在细胞的细胞质中 - 内部的凝胶状液体细胞- 形成新的结构,主要由突变体RTK组成。相反,与由脂质膜包围的大多数细胞隔室,这些结构对于根本没有膜是值得注意的。
“他们基本上是坐在细胞质中的蛋白质组装,”比维纳说。虽然它们缺乏大多数蜂窝隔间的复杂性,但是结构是简单的,它们肯定不是良性的。
研究人员发现,这些结构可以募集和激活负责将健康细胞转化为癌症的其他信号蛋白质。简而言之,当这些结构形成时,它们成为产生癌症促进信号的工厂,包括激活称为Ras GTP酶的分子开关,当通过细胞质中的这些突变rtks转动“ON”时,促进癌症。
“这是致癌激酶可以形成这些结构的第一次演示,以及RTK的第一次演示在没有脂质膜的位置处的位置激活并向RA发出信号,”Bivona说。
虽然研究人员能够展示这些结构如何促进癌症,但它们也发现了一种弱点,这可能为完全新的癌症治疗提供了希望。
结构的阿基里斯的脚后跟可能导致新的癌症斗毒药物
虽然RTK融合蛋白长期以来一直是抗癌药物的靶标,但这些药物通常通过阻断融合蛋白中负责产生癌前信号的位置来发挥作用。虽然这些疗法一开始往往是有效的,但大多数癌症会发生突变,最终导致这些药物无效。然而,这项新的研究表明,一种防止融合蛋白结构形成的替代方法可能为rtk驱动型癌症患者提供新的希望。
该研究表明,RTK融合蛋白必须组装成较大的结构,以刺激肿瘤生长和存活。研究人员发现,它们可以通过突变RTK的特定部分来防止这些结构形成融合蛋白质。它们还能够鉴定通常与RTK信号传导相关的少量蛋白质,当从电池移除时,也防止了结构形成。重要的是,科学家发现RTK融合蛋白不能产生促进癌症的信号,除非它们是更大的结构。
研究人员认为,这一要求代表了一个Achilles的脚后跟,可以通过扰乱这些结构的形成来激发一类新的有针对性的疗法。但根据比维纳的说法,很多工作仍有待完成规则控制这些结构的装配和退化,以及我们如何利用这些知识来开发新的疗法。
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