斯克里普斯研究所(TSRI)的科學家們發(fā)現(xiàn)了一個蛋白，其不僅啟動了癌癥生成，似乎在乳腺癌患者中促成了更高的死亡率。

這些新研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在6月27日的《自然結構與分子生物學》（Nature Structural & Molecular Biology）雜志上，表明未來的治療或許可以靶向這一稱作為GlyRS的蛋白來阻止癌癥生長。

這一研究的領導者、斯克里普斯研究所的華人女科學家楊湘磊（Xiang-Lei Yang）教授說：“我們有可能發(fā)現(xiàn)了抗癌治療的一個重要靶標。”

楊湘磊教授的主要研究方向是調查人類tRNA合成酶除在翻譯中發(fā)揮經典酶作用以外的調控功能。近年在Nature、Nature Communications、Nature Structural & Molecular Biology等雜志上發(fā)表了一系列重要的研究成果。

2010年，楊湘磊揭示出了氨酰tRNA合成酶功能性的結構基礎，解釋了色氨酰tRNA合成酶的結構機制如何能夠抑制新血管的形成，這一研究成果公布在《Nature Structural & Molecular Biology》雜志上。

2014年，楊湘磊領導斯克里普斯研究所的科學家發(fā)現(xiàn)，酪氨酸tRNA合成酶（TyrRS）還有另一個主要功能：在細胞應激過程中保護DNA。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在Molecular Cell雜志上。

2015年，楊教授與Salk研究所神經科學教授Samuel Pfaff合作揭示出了，一個突變蛋白觸發(fā)Charcot-Marie-Tooth (CMT)病亞型中神經損害的機制。該研究表明未來的治療或可靶向這一失控蛋白，恢復CMT患者的神經功能。相關論文在線發(fā)布在Nature雜志上。

捕獲雙面間諜

自地球上生命出現(xiàn)的早期伊始，GlyRS一直在蛋白質合成中起作用，幫助了細胞發(fā)揮功能和生長。

新研究揭示出GlyRS實際上是一個雙面間諜——除了在合成蛋白質中發(fā)揮生物學上至關重要的作用，它還可以幫助進一步修飾一些蛋白，以這種方式啟動癌癥生長。

研究人員發(fā)現(xiàn)過表達GlyRS可導致p27過少——楊湘磊將這一蛋白比作是細胞生長的終止指示牌。

具體說來，研究小組發(fā)現(xiàn)GlyRS在一種修飾蛋白NEDD8的周圍構建了一個防護屏，安全地“陪伴”它與靶蛋白cullin相會。當NEDD8到位時，cullin會激活并降解p27。

p27維持在適當的水平時，可調控細胞周期，阻止?jié)撛诘陌┌Y生長。但當GlyRS水平增高時，過多的p27被降解，細胞會不受限制地增殖。

論文的第一作者、TSRI研究助理Zhongying Mo說：“癌細胞劫持并過度擴大了這一系統(tǒng)。這可以導致腫瘤發(fā)生。”

這一過程尤其危險，賦予了GlyRS在蛋白質合成中的另一功能，供給了癌癥它們保持生長所需的蛋白質。“最終，兩種功能都與細胞增殖和腫瘤發(fā)生有關聯(lián)，”楊湘磊說。

事實上，當Mo分析來自乳腺癌組織數據庫的數據時，發(fā)現(xiàn)GlyRS增高的患者具有更高的死亡率。

雖然這項研究還處于基礎階段，該研究小組相信它可以指導未來的癌癥診斷和治療。例如，檢測GlyRS或許可以提供一種標記物來幫助醫(yī)生預測患者癌癥進展的速度。

該研究小組現(xiàn)正計劃在不同癌癥類型中研究GlyRS的效應，及開發(fā)一種藥物來抑制GlyRS的可能性。