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生物化学家关注使细胞能够爬行的关键分子

生物化学家已经发现了一种发现,它揭示了一些分子机制,它允许一些细胞,如免疫细胞,甚至是人类的恶性癌细胞,通过器官,皮肤或骨骼等组织摆动。

这项工作是在俄勒冈大学化学与生物化学系教授布拉德诺伦实验室进行的,该论文在2月13日出版的“美国国家科学院院刊”上发表。

研究人员检查了细胞中纤维状的绳状蛋白质,称为肌动蛋白,它生长并分枝在树上的四肢。当肌动蛋白分支生长时,它们会推动细胞膜并产生臂状突起。这些手臂可以向前拉动一个免疫细胞,让它可以追逐外来入侵者,并将它们包裹起来并吞下它们。

Nolen及其同事研究了肌动蛋白相关复合物Arp2 / 3,它是肌动蛋白分支所需的大量蛋白质组合。当Arp2 / 3坐下来肌动蛋白时,它会促进在该位点形成一个新的分支。

这种Arp2 / 3复合物对于细胞运动至关重要 - 能够移动和执行无数的任务 - 以及初始化被称为肌动蛋白细胞骨架的细丝网络的构建,其为细胞提供结构支持。

研究人员在Arp2 / 3上发现了两个位点,其中一个活化蛋白接触它。这种活化蛋白存在于膜中,可以感知细胞何时需要爬行或吞没外来物质。然后通过触摸Arp2 / 3触发细胞内的分支反应。

为了找到活化蛋白与Arp2 / 3相遇的精确位置,研究小组从细胞中提取Arp2 / 3和活化蛋白,将它们混合在一起,并使用一种特殊的方法,在它们接触的位置化学标记这两种蛋白质。与华盛顿大学的研究人员合作,该团队使用称为质谱的技术将这些标记的位置归为一类。

“我们发现的是令人兴奋的,因为准确了解激活蛋白如何与Arp2 / 3复合物结合是了解它如何开启其分支活性的第一步,”Nolen说。

研究人员表示,了解这种分支活动如何在恶性细胞中发挥作用可能适用于开发针对癌症的新药。在一些疾病状态中,包括HIV和癌症等病毒感染,细胞可能失去对肌动蛋白细胞骨架的控制。

例如,Nolen说,一种阻断激活蛋白接触的Arp2 / 3位点的药物会阻止肌动蛋白分支。这可以阻止肿瘤细胞爬行或转移。

制药公司使用类似的方法开发紫杉醇,一种针对另一种称为微管蛋白的细丝形成蛋白的抗癌药物。诺伦和他的同事表示,他们的研究结果最终可能通过扩大抗病药物库来改善人类健康。

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