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研究人员开始寻找癌细胞的致命弱点

导读 有效治愈癌症的关键是找到非癌细胞中未发现的癌细胞弱点。东京大都会医学科学研究所的研究人员发现,癌细胞和非癌细胞的DNA复制受阻时,它...

有效治愈癌症的关键是找到非癌细胞中未发现的癌细胞弱点。东京大都会医学科学研究所的研究人员发现,癌细胞和非癌细胞的DNA复制受阻时,它们依赖于不同的生存因素。抑制癌细胞所需的生存因子的药物将选择性地使癌细胞更容易受到复制抑制的影响。

复制人类基因组的30亿个碱基对(DNA复制)需要6到8个小时。在此期间,单元可能会遇到许多干扰复制过程的问题。DNA由核苷酸碱基的长链组成,并且诸如DNA相互作用的化合物,受损的碱基,交联的DNA链,核苷酸前体的减少,DNA结合蛋白的阻滞,模板DNA的异常二级结构以及与转录的碰撞等障碍可以所有这些都有助于阻止复制。对于生长中的细胞而言,克服这些问题以确保准确复制整个基因组至关重要。如果细胞无法应对这些危机,则基因组可能会发生变化,从而可能导致癌细胞发展。

细胞已经进化出精细的机制来保护免受错误的DNA复制的损害。当DNA复制机制遇到阻止复制的障碍时,它会激活称为复制检查点的安全机制。复制检查点停止DNA复制并激活修复途径。在此过程中的关键蛋白称为Claspin。当复制被阻止时,磷酸盐会以称为磷酸化的过程共价连接至Claspin。Claspin的磷酸化是激活复制检查点的关键的第一步。

最近,东京大都会医学科学研究所的Chi-Chun Yang及其同事确定了Claspin如何被磷酸化。他们的发现发表在2019年12月的《电子生活》上。通过使用转基因的动物和细胞以及纯化蛋白的生化分析,他们发现,当癌细胞中DNA复制受阻时,一种称为Cdc7的蛋白会磷酸化Claspin,从而激活复制检查点。相反,在非癌细胞中,当DNA复制受阻时,另一种蛋白质CK1?1使Claspin磷酸化。产生这种差异的原因是因为癌细胞中Cdc7的含量较高,而非癌细胞中Cdc7的含量较低,而CK1β1的含量较高。

癌细胞通常比非癌细胞对复制阻滞更为敏感,因为在癌症中细胞保护机制通常受到损害。了解细胞如何应对DNA复制阻断等细胞危机对于开发新的癌症治疗策略至关重要。E-life文章的资深作者Hisao Masai博士说:“我们可以利用癌细胞和非癌细胞利用的不同机制来设计一种专门靶向癌细胞的方法。我们的发现表明抑制Cdc7可以有效地使针对选择性复制的癌细胞的安全保护系统失活,从而通过细胞死亡清除它们;事实上,我们和其他公司已经开发出了特异性抑制Cdc7作为候选抗癌剂的低分子量化合物。 ”

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