結(jié)構(gòu)生物學(xué)家在一項(xiàng)新研究中表明，細(xì)胞分裂過(guò)程中一個(gè)明顯關(guān)鍵的步驟取決于特定蛋白質(zhì)之間的獨(dú)特相互作用，包括與癌癥密切相關(guān)的蛋白質(zhì)。他們現(xiàn)在的希望是，相互作用的詳細(xì)新特征將使其成為探索新的癌癥療法的目標(biāo)。

細(xì)胞分裂或有絲分裂是高中生物學(xué)課堂作業(yè)的主要內(nèi)容，但科學(xué)家仍在對(duì)其錯(cuò)綜復(fù)雜的工作方式進(jìn)行新的發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨著復(fù)制的染色體開(kāi)始退出有絲分裂并從姐妹身上拉開(kāi)形成一個(gè)新的細(xì)胞，一個(gè)叫做后期的階段，一種名為Ki-67的蛋白質(zhì)將一種叫做PP1的蛋白質(zhì)帶到染色體上。

有絲分裂對(duì)生命至關(guān)重要，但它也是一個(gè)在癌癥中失控的過(guò)程。主要作者Senthil Kumar，助理教授(研究)表示，這使得Ki-67對(duì)新研究的作者特別感興趣，該研究出現(xiàn)在eLife期刊中，因?yàn)镵i-67在有絲分裂的各個(gè)階段都高度表達(dá)。布朗大學(xué)的分子藥理學(xué)，生理學(xué)和生物技術(shù)。

“Ki-67是一種廣泛用作癌癥生物學(xué)預(yù)后標(biāo)志物的蛋白質(zhì)，”Kumar說(shuō)。“人們用這個(gè)作為研究癌癥進(jìn)展的標(biāo)志。”

因此，Kumar與布朗的教師沃爾夫?qū)?middot;佩蒂和麗貝卡·佩奇以及其他機(jī)構(gòu)的同事們一起想要了解Ki-67在后期如何與PP1相互作用以將其帶到染色體上。事實(shí)證明，Ki-67與PP1的結(jié)合非常緊密 - 在新研究中它們也顯示出嚴(yán)重的程度 - 另一種名為RepoMan的蛋白質(zhì)就像Ki-67一樣。

研究人員希望，了解蛋白質(zhì)和PP1在后期的相互作用，可以揭示一種可能減少或減緩腫瘤中有絲分裂的方法。

特別重要的是要實(shí)現(xiàn)Ki-67和RepoMan與PP1相互作用的精確表征，佩奇說(shuō)，因?yàn)镻P1與體內(nèi)數(shù)百種蛋白質(zhì)相互作用，調(diào)節(jié)許多他們不想阻礙的關(guān)鍵過(guò)程。相反，他們希望看到這兩種調(diào)節(jié)蛋白可以確定是否存在有絲分裂特異性的東西。

“PP1與200種不同的調(diào)節(jié)因子有這種相互作用，但其中一些調(diào)節(jié)因子一次又一次地使用了幾個(gè)[結(jié)合]位點(diǎn)，”分子，細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)教授佩奇說(shuō)。“你顯然不能為這兩個(gè)位點(diǎn)開(kāi)發(fā)抑制劑，因?yàn)槟菚r(shí)你會(huì)在一系列生物過(guò)程中破壞PP1的功能。但是Senthil發(fā)現(xiàn)的真正的好處是整個(gè)這種相互作用對(duì)于這兩個(gè)調(diào)節(jié)劑是完全獨(dú)特的“。

Kumar和Page通過(guò)使用核磁共振和X射線晶體學(xué)領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)工作，該技術(shù)將蛋白質(zhì)及其相互作用分解為單個(gè)原子的規(guī)模--1.5億分之一米。他和團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的是，RepoMan和Ki-67以不尋常的方式與PP1結(jié)合，在特定位置的PP1表面形成“發(fā)夾”形狀。生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索后來(lái)確認(rèn)綁定是唯一的。

此外，他們鑒定了一種新的結(jié)合區(qū)域，其僅對(duì)RepoMan和Ki-67是獨(dú)特的。庫(kù)馬爾說(shuō)，這個(gè)新區(qū)域可能是癌癥治療的潛在目標(biāo)。

該研究的關(guān)鍵在于，在有絲分裂的后期，結(jié)合甚至比僅與任何形式的PP1連接的蛋白質(zhì)更具特異性。相反，他們表明，在后期，RepoMan和Ki-67與特定形式的PP1相連，稱(chēng)為γ。他們發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)對(duì)PP1-γ的選擇性僅取決于20位PP1蛋白上的一個(gè)氨基酸。

該團(tuán)隊(duì)，包括倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)和比利時(shí)魯汶大學(xué)的共同作者，在成像研究的活細(xì)胞中證實(shí)了這一點(diǎn)。他們還證實(shí)，Ki-67和RepoMan對(duì)PP1的γ形式的偏好發(fā)生在有絲分裂期間的活細(xì)胞中。此外，他們表明，取代20位的單個(gè)氨基酸可以阻止這種功能。

目前還不知道PP1-gamma或兩種調(diào)節(jié)蛋白在癌癥中可能發(fā)揮的確切作用，但現(xiàn)在他們確切地知道它們?nèi)绾蜗嗷プ饔靡约斑@種相互作用是獨(dú)特的。這推開(kāi)了大門(mén)以開(kāi)發(fā)一種阻礙它的方式，這樣他們就可以看到癌癥的后果。

“現(xiàn)在我們有一種嘗試剖析真實(shí)情況的方法，因?yàn)槲覀兛梢蕴貏e針對(duì)這個(gè)界面，”佩奇說(shuō)。