發(fā)現(xiàn)四環(huán)素在人體細(xì)胞中的位置的錯(cuò)綜復(fù)雜的探索
我們知道抗生素治療細(xì)菌感染。我們也知道它們的工作原理。例如,四環(huán)素類抗生素可阻止細(xì)菌產(chǎn)生蛋白質(zhì)。就像車輪上的靴子一樣,藥物與細(xì)菌細(xì)胞的核糖體結(jié)合 - 蛋白質(zhì)在其中產(chǎn)生 - 并阻止它起作用。沒有蛋白質(zhì),細(xì)菌就會(huì)變?nèi)醪⑺劳觥?/p>
最近,研究人員發(fā)現(xiàn)了這些四環(huán)素抗生素可能的新工作:治療病理性炎癥和人類癌癥。
這種治療在臨床試驗(yàn)中證明是有效的。患有罕見頑固疾病的兩名患者,一名年輕男性和一名老年婦女,在使用強(qiáng)力霉素(一種四環(huán)素)治療后經(jīng)歷完全緩解。其他四環(huán)素品種在患有多種疾病的患者的早期臨床試驗(yàn)中顯示出潛力,包括難治性轉(zhuǎn)移性癌癥,類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎,脆性X綜合征,艾滋病相關(guān)的卡波西肉瘤和腹主動(dòng)脈瘤。
然而,盡管取得了這些有希望的結(jié)果,但治療方法究竟如何仍然難以捉摸。
現(xiàn)在,在細(xì)胞化學(xué)生物學(xué)發(fā)表的一篇新論文中,Andrew Myers和他的團(tuán)隊(duì)提供了答案。“盡管有這些有希望的臨床結(jié)果和大量已發(fā)表的科學(xué)研究,”該論文指出,“沒有明確確定相關(guān)的目標(biāo)或機(jī)制來解釋四環(huán)素的這些非規(guī)范效應(yīng)。” 這種知識(shí)差距阻礙了藥物的進(jìn)一步開發(fā)和治療。
因此,Myers和他的團(tuán)隊(duì)著手跟蹤和確定當(dāng)兩種四環(huán)素類似物強(qiáng)力霉素和Col-3進(jìn)入細(xì)胞時(shí)會(huì)發(fā)生什么。這絕非易事。就像在暴風(fēng)雪中追蹤老鼠一樣,“尋找藥物分子靶點(diǎn)的偵探工作非常困難,”該論文的第一作者喬恩·莫特森說。
該團(tuán)隊(duì)使用了一種強(qiáng)大的技術(shù)(“親和分離與基于質(zhì)譜(MS)的定量SILAC-穩(wěn)定同位素標(biāo)記,通過細(xì)胞培養(yǎng) - 蛋白質(zhì)組學(xué)中的氨基酸”)來分離每種藥物的靶標(biāo)。通過這樣做,他們觀察到兩種類似物都靶向我們細(xì)胞的核糖體,就像它們?cè)诩?xì)菌細(xì)胞中一樣。
“據(jù)我們所知,”該論文指出,“這代表了四環(huán)素對(duì)人體細(xì)胞溶質(zhì)核糖體具有可觀察作用的第一個(gè)直接證據(jù)。”
為了揭示這一證據(jù),該團(tuán)隊(duì)采用了一種新穎的策略來追捕四環(huán)素目標(biāo)。他們相信他們的方法可以被其他研究人員用于類似的目的,為藥物如何與我們的身體相互作用建立更廣泛的地圖。“藥物發(fā)現(xiàn)中的RNA靶標(biāo)正在成為一個(gè)越來越受關(guān)注的領(lǐng)域,”Mortison說。“一些大公司和生物技術(shù)公司已經(jīng)開始進(jìn)入為其管道確定RNA目標(biāo)的空間。”
展望未來,研究小組希望澄清強(qiáng)力霉素和Col-3與核糖體結(jié)合的確切點(diǎn)是否可以提高它們減緩炎癥和癌癥擴(kuò)散的能力。這些準(zhǔn)確的信息將為藥物開發(fā)提供重要的見解。
需要進(jìn)一步探索以編譯此英特爾。但邁爾斯和他的團(tuán)隊(duì)為這些研究提供了重要的基礎(chǔ)。很快,四環(huán)素可能成為許多疾病(包括癌癥)的有價(jià)值的治療選擇。與此同時(shí),該團(tuán)隊(duì)的新技術(shù)可以像精心設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)指南一樣,加速針對(duì)無數(shù)疾病的藥物發(fā)現(xiàn)。
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