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        解決的蛋白質(zhì)拼圖為癌癥藥物的新設(shè)計(jì)打開(kāi)了大門
        
			
        
				2019-04-09 14:27:35
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        俄勒岡州立大學(xué)的研究人員解決了一個(gè)關(guān)于分子馬達(dá)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期難題，為新的癌癥療法鋪平了道路。研究結(jié)果發(fā)表在Current Biology上。
        

        解決的蛋白質(zhì)拼圖為癌癥藥物的新設(shè)計(jì)打開(kāi)了大門
        

        這項(xiàng)研究涉及到驅(qū)動(dòng)蛋白：微小的，基于蛋白質(zhì)的電機(jī)與內(nèi)微管相互作用的細(xì)胞。電動(dòng)機(jī)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，以產(chǎn)生維持生命所需的定向運(yùn)動(dòng)和力。
        

        微管是微觀管狀結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)不同的末端：快速生長(zhǎng)的加端和緩慢生長(zhǎng)的負(fù)端。微管有助于構(gòu)成細(xì)胞的骨架。
        

        大多數(shù)驅(qū)動(dòng)蛋白僅與一個(gè)微管相互作用，但稱為驅(qū)動(dòng)蛋白-14s的驅(qū)動(dòng)蛋白亞組優(yōu)先與兩個(gè)不同的微管結(jié)合：一個(gè)具有蛋白質(zhì)的腳，一個(gè)具有其尾部。
        

        科學(xué)家對(duì)驅(qū)動(dòng)這種偏好的原因知之甚少，但俄勒岡州立大學(xué)科學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，一些驅(qū)動(dòng)蛋白14具有硬而不是柔韌的腰部，將腳與尾巴分開(kāi) - 這就是這些運(yùn)動(dòng)蛋白更喜歡雙微管的原因。跟蹤。
        

        這一發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)槟承┌┘?xì)胞依賴于驅(qū)動(dòng)蛋白-14來(lái)增殖，現(xiàn)在有辦法阻止這些細(xì)胞：使用那些使腰部變得更有彈性的藥物，從而使分子馬達(dá)停止并殺死細(xì)胞。
        

        該研究的相應(yīng)作者，俄勒岡州立大學(xué)物理學(xué)助理教授邱偉宏說(shuō)：“Kinesin-14s有助于組裝一個(gè)稱為紡錘體的橢圓形上層結(jié)構(gòu)。”“紡錘體的功能是確保在細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體在子細(xì)胞之間準(zhǔn)確分離。”
        

        邱和河南大學(xué)理學(xué)院和中國(guó)南開(kāi)大學(xué)以及密歇根大學(xué)的合作者從兩個(gè)來(lái)源看到了驅(qū)動(dòng)蛋白-14s：真菌和果蠅。
        

        “我們切開(kāi)腰部以插入一個(gè)靈活的多肽接頭，”邱說(shuō)。
        

        結(jié)果是戲劇性的。真菌驅(qū)動(dòng)蛋白-14馬達(dá)改變了它的方向，朝著微管的負(fù)端而不是正端移動(dòng)，并且蒼蠅的驅(qū)動(dòng)蛋白-14馬達(dá)從非進(jìn)行性轉(zhuǎn)移 - 即，它只向前一步，然后另一只 - 也是一種漸進(jìn)的，負(fù)極端的電動(dòng)機(jī)。
        

        但果蠅驅(qū)動(dòng)蛋白-14與兩個(gè)微管結(jié)合的能力因腰部柔韌而不是僵硬而嚴(yán)重受損。
        

        “通過(guò)進(jìn)化的自然在運(yùn)動(dòng)蛋白的設(shè)計(jì)方面提出了一個(gè)非凡的計(jì)劃，”邱說(shuō)。“大多數(shù)驅(qū)動(dòng)蛋白-14馬達(dá)在主軸內(nèi)部起作用，需要與兩個(gè)不同的微管相互作用而不是一個(gè)。我們的研究表明，為了滿足這種功能需求，這些驅(qū)動(dòng)蛋白已經(jīng)發(fā)展成具有剛性的中間部分。”
        

        通過(guò)藥物干預(yù)改變這種設(shè)計(jì)會(huì)殺死依賴驅(qū)動(dòng)蛋白-14擴(kuò)散的癌細(xì)胞。
        

        “我們的研究結(jié)果意味著一種新的治療方法，即針對(duì)運(yùn)動(dòng)蛋白的腰部區(qū)域，”邱說(shuō)。“如果驅(qū)動(dòng)蛋白-14馬達(dá)可以像體操運(yùn)動(dòng)員一樣在腰部彎曲，那么它與兩個(gè)微管相互作用的能力就會(huì)喪失，其功能就會(huì)喪失?，F(xiàn)在可以識(shí)別藥物來(lái)改變腰部區(qū)域的剛性。”
        
			

			
          
        
			
        
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