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意想不到的發(fā)現(xiàn) 解決了40年的細胞骨架之謎

2018-12-18 11:23:55 ? 來源：

幾十年來，科學家一直在尋找它：這種酶可以將氨基酸酪氨酸從細胞骨骼的重要部分切除。荷蘭癌癥研究所的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)確定了這個神秘的玩家，這對于理解細胞功能和分裂以及對癌癥的理解可能至關重要。結(jié)果發(fā)表在“科學”雜志上。

就像整個人體一樣，每個人體細胞都有一個正常運作所需的骨架。所謂的細胞骨架允許細胞保持其形狀，移動到不同的位置并通過其內(nèi)部運輸分子。稱為微管的長鏈形成該骨架的重要部分，并作為分子運輸?shù)母咚俟?。例如，微管在細胞分裂中發(fā)揮關鍵作用，允許細胞在將它們分配到子細胞之前精心對齊它們的染色體。它們對細胞的重要性很容易通過一種被廣泛使用的稱為紫杉烷的癌癥藥物的工作機制來說明：它們破壞微管功能，從而殺死分裂細胞。

神秘玩家

已經(jīng)提出在細胞周期中的這個關鍵時刻的適當轉(zhuǎn)運涉及去酪氨酸化，其中氨基酸酪氨酸從微管的主要構(gòu)件之一的尾部移除：α-微管蛋白。在過去的四十年里，科學家一直在尋找這一過程中的主要角色。盡管它對幾種細胞過程很重要，但仍然不知道哪種酶會脫去酪氨酸。

荷蘭癌癥研究所的研究人員現(xiàn)在通過揭開神秘玩家的角色來解決這個難題。通過使用他們最近開發(fā)的創(chuàng)新遺傳篩選方法，Joppe Nieuwenhuis及其同事發(fā)現(xiàn)小SVBP蛋白是該過程的關鍵部分。這種小蛋白結(jié)合 - 從而穩(wěn)定 - 稱為血管抑制素的蛋白質(zhì)，似乎具有微管蛋白去酪氨酸化活性。Nieuwenhuis：“這些發(fā)現(xiàn)令人驚訝，因為血管抑制素被認為在細胞外發(fā)揮作用，而且最近才預測這些蛋白質(zhì)可能在不知道其功能的情況下起到酶的作用。”

難題

現(xiàn)在，Nieuwenhuis和他在Thijn Brummelkamp實驗室的同事們?nèi)绾握业竭@些關鍵的分子?通過在僅含有每個基因的一個拷貝的人類細胞中使用全基因組隨機突變。隨后，他們選擇了由于隨機引入的突變之一而破壞了研究的去酪氨酸化過程的細胞。選擇具有非常少的去酪氨酸微管蛋白的細胞，他們發(fā)現(xiàn)這些細胞具有突變的(因此功能失調(diào)的)SVBP基因。進一步的實驗證實了與血管抑制素的相互作用及其對微管蛋白去酪氨酸化的影響。“對于細胞生物學家來說，這可能是一個重要的步驟”，Nieuwenhuis說。“我們已經(jīng)找到了科學家多年來一直盯著的難題，因為40年前發(fā)現(xiàn)了去酪氨酸化的過程。這些知識可能與進一步了解有絲分裂，細胞遷移和癌癥發(fā)展的過程有關。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在細胞遷移最活躍的一些腫瘤組織中，侵入性前沿含有大量的去酪氨酸微管蛋白。有趣的是推測在某些條件下抑制去甲基化可能是有益的。

有趣的是，在同一版“科學”雜志中，一組法國科學家使用生物化學方法確定了去酪氨酸酶，得出了類似的結(jié)論。

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