zui近，結(jié)構(gòu)生物學(xué)家在一項(xiàng)研究中表明，細(xì)胞分裂過(guò)程中一個(gè)明顯關(guān)鍵的步驟，取決于特定蛋白質(zhì)之間的一種*的相互作用，包括一個(gè)與癌癥密切相關(guān)的蛋白質(zhì)。現(xiàn)在他們希望，這種相互作用的新特性，將使其成為探索癌癥新療法的一個(gè)靶標(biāo)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在8月30日的《eLife》雜志。

細(xì)胞分裂或有絲分裂，是高中生物學(xué)的主要課程，但科學(xué)家們?nèi)匀粚?duì)其復(fù)雜運(yùn)作有了新的發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)復(fù)制的染色體開始退出有絲分裂，并離開它們的姐妹以形成新的細(xì)胞時(shí)——這個(gè)階段稱為后期，一種名為Ki-67的蛋白質(zhì)把一個(gè)叫PP1的蛋白質(zhì)帶進(jìn)染色體。

本文*作者、布朗大學(xué)分子藥理學(xué)、生理與生物技術(shù)助理教授Senthil Kumar說(shuō)，有絲分裂對(duì)于生命是*的，但在癌癥中它也是一個(gè)失控發(fā)生的過(guò)程。因此，這項(xiàng)新研究的作者對(duì)Ki-67特別感興趣，因?yàn)镵i-67在細(xì)胞有絲分裂的各個(gè)階段是高表達(dá)的。相關(guān)閱讀：PNAS：踩下癌細(xì)胞分裂的剎車；在毛細(xì)血管中觀察癌細(xì)胞的分裂。

Kumar說(shuō)：“Ki-67是一種蛋白質(zhì)，在腫瘤生物學(xué)中被廣泛應(yīng)用于預(yù)后指標(biāo)。人們用其作為一個(gè)標(biāo)記來(lái)研究癌癥進(jìn)展的程度。”因此，Kumar與Wolfgang Peti和Rebecca Page以及來(lái)自其他機(jī)構(gòu)的同事一起，想了解在細(xì)胞分裂后期Ki-67與PP1究竟是如何相互作用的，并如何將其帶進(jìn)染色體。他們發(fā)現(xiàn)，Ki-67與PP1非常緊密地結(jié)合——在這項(xiàng)研究中他們也以地加以呈現(xiàn)，另一種蛋白質(zhì)——稱為RepoMan，表現(xiàn)得就像Ki-67。

Page說(shuō)，對(duì)Ki-67和RepoMan與PP1的相互作用進(jìn)行的描述，是尤為重要的，因?yàn)镻P1與體內(nèi)數(shù)百個(gè)蛋白相互作用，它們調(diào)節(jié)著許多它們并不想妨礙的關(guān)鍵過(guò)程。相反，他們想知道，在有絲分裂中是否有什么特殊事情與他們確定的這兩種調(diào)節(jié)蛋白有關(guān)。

Page教授說(shuō)：“PP1與200個(gè)不同的調(diào)控因子之間有這種相互作用，但這些調(diào)控因子中有許多重復(fù)使用一對(duì)結(jié)合位點(diǎn)。你顯然不能為這兩個(gè)位點(diǎn)開發(fā)一種抑制劑，因?yàn)槟菢幽銜?huì)破壞一系列生物過(guò)程中的PP1功能。但是Senthil發(fā)現(xiàn)的非常奇妙的事情是，對(duì)于這兩個(gè)調(diào)節(jié)因子來(lái)說(shuō)，這個(gè)相互作用是**的。”

Kumar和Page利用核磁共振和X射線晶體學(xué)，在單個(gè)原子的級(jí)別上解析了這些蛋白質(zhì)及其相互作用。他和研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，RepoMan和Ki-67以一種不尋常的方式與PP1結(jié)合，在特定位置在PP1表面上形成了“發(fā)夾”形狀。隨后，一個(gè)生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)確認(rèn)，這種結(jié)合是*的。

此外，他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的結(jié)合區(qū)域，對(duì)于RepoMan和Ki-67是*的。Kumar說(shuō)，這一新的區(qū)域可能是癌癥治療的一個(gè)潛在靶標(biāo)。

這項(xiàng)研究的關(guān)鍵在于，在有絲分裂后期，這種結(jié)合甚至比其中一個(gè)蛋白質(zhì)與PP1任何形式的結(jié)合都更為特異性。相反，他們發(fā)現(xiàn)，在后期，RepoMan和Ki-67與PP1的一個(gè)特定形式（稱為γ）相結(jié)合。他們發(fā)現(xiàn)，這種蛋白對(duì)PP1γ的選擇性，依靠位置20的PP1蛋白上的一個(gè)氨基酸。

這一研究小組，包括倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)、比利時(shí)魯汶大學(xué)的研究人員，在活細(xì)胞成像研究中證實(shí)了這一點(diǎn)。他們還證實(shí)，Ki-67和RepoMan對(duì)PP1的γ形式的偏好，發(fā)生在有絲分裂的活細(xì)胞內(nèi)。此外，他們表明，替代位置20上的單個(gè)氨基酸，會(huì)停止這一功能。

Page說(shuō)，PP1-γ或兩個(gè)調(diào)節(jié)蛋白在癌癥中可能發(fā)揮了什么確切作用，目前還不清楚，但現(xiàn)在我們知道了它們是如何互動(dòng)的，并且這種互動(dòng)是*的。這給科學(xué)家打開了新的大門，來(lái)開發(fā)一種方法阻礙它，這樣，他們就可以看到，在癌癥中這樣做時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么后果。

Page說(shuō)：“現(xiàn)在我們有一種方法，用以剖析真正發(fā)生了什么，因?yàn)槲覀兛梢蕴禺愋缘匕卸ㄟ@種相互作用。”

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