Nature揭示新型癌癥蛋白家族

　　來自英國癌癥研究院的科學家們在發表于12月1日《自然》(Nature)雜志上的一篇新研究論文中，描述了一個似乎在癌癥中發揮重要作用的新型蛋白質家族——谷氨酸膜內蛋白酶(glutamate intramembrane proteases)，并著手解析了這一新家族的結構，該家族的基礎成員在將健康細胞轉變為癌細胞中起著至關重要的作用。

　　研究人員詳細闡明了一種叫做Rce1的蛋白的結構，確立了它是全新蛋白質家族的第一個已知成員。

　　在這項新研究中，他們針對人類Rce1的同源物：海藻產甲烷球菌( Methanococcus maripaludis)的Rce1進行了研究。Rce1與人類癌癥有關聯，是因為其幫助了另一類與細胞分裂和癌癥轉化相關的蛋白：CAAX蛋白。

　　這些CAAX蛋白質中包括了最重要的一個癌癥觸發因子：Ras蛋白，Ras蛋白在細胞癌變中起著極其重要的作用，但采用傳統藥物卻很難靶向它。

　　了解Ras觸發癌癥所需的其他蛋白質也非常的重要，因為它們有可能是精確藥物治療更為容易靶向的目標。

　　科學家們從包括人類、酵母和細菌在內不同生物體的大約30個版本候選名單中，選擇了海藻產甲烷球菌Rce1。他們選擇海藻產甲烷球菌版本是因為其最適合結晶，這是詳細研究這一蛋白的必要條件。盡管海藻產甲烷球菌Rce1與人類Rce1有著很大的不同，但它與人類Rce1共享了一些重要的結構元件。

　　利用第二種細菌：大腸桿菌作為蛋白質工廠，研究人員制造出了海藻產甲烷球菌Rce1，然后純化并對其進行結晶。利用X射線衍射技術，他們以前所未有的細節檢測了Rce1的結構。 他們發現Rce1的結構完全不同于其他已知的跨膜蛋白家族，且有著不同的氨基酸序列。

　　跨膜蛋白從膜內伸展至膜外，跨膜傳遞信息，控制了所有生命形式許多的細胞過程。Rce1是一種膜內蛋白酶，這意味著它能夠剪去其他膜相關蛋白質的一些特殊部分。

　　在這項研究中，研究人員開展了大量的實驗，都無法將Rce1歸類到3種已知的膜內蛋白酶家族中，由此他們推斷他們發現了第四種谷氨酸膜內蛋白酶，Rce1是它唯一已知的成員。

　　該研究的領導者、英國癌癥研究院分子生物學教授David Barford說：“出乎我們的意料，我們發現Rce1與科學界已知的所有其他蛋白質如此的不同，以致我們必須將它置于它自己的家族中。以往的研究發現，Rce1與Ras信號通路相互作用，而后者在許多不同的癌癥類型中起重要作用，因此確定這一蛋白質的獨特結構是向前邁出的重要一步。”

　　“我們的研究有可能幫助促成靶向Ras信號通路的新型潛在癌癥治療，但實現這一目標可能仍然有一段路要走。我們的研究結果還表明了仍有許多我們不了解的基礎生命過程，并有可能為其他的癌癥研究找到通往新治療的途徑指出了第一步。”

　　英國癌癥研究院首席執行官Alan Ashworth教授說：“這是一個珍貴且重要的時刻，科學家們發現了一類新的蛋白質，它令人感到興奮不僅是給予了我們一些新認識，它還有可能促成新的抗癌策略。”

　　英國癌癥研究院高級科學信息官Sarah Hazell博士說：“Ras是許多癌癥形成中的一個重要分子，新研究增進了我們對于如何控制這一分子的了解，這非常的重要。我們期盼下一步的研究，看看有可能如何利用它來開發出一些新方法遏制住患者體內的Ras。”