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新技术破解癌蛋白之谜

2013-06-01 14:31 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了针对RAS癌蛋白的两项最新研究进展。首先,研究人员发现了一种名为deltarasin的PDEδ小分子抑制剂,能够阻断PDEδ与KRAS的结合,破坏RAS定位到质膜,从而抑制KRAS突变胰腺癌细胞的生长。其次,另一项研究揭示了Ras激活的替代机制:通过单泛素化修饰,无需突变即可激活Ras,为靶向Ras的药物开发提供了新思路。

Ras蛋白是一种膜结合型GTP/GDP结合蛋白,相对分子质量约为2.1万,定位于细胞膜内侧。编码其蛋白的RAS基因一直以来都背负着骂名,原因有二:首先,RAS基因构成了人类癌症中最频繁突变的癌基因家族,约每3个癌症病例中就有1个存在RAS突变;其次,尽管经过30多年的努力,仍没有任何有效的RAS癌蛋白抑制剂进入临床。

近期,一组研究人员发现了一种PDEδ小分子抑制剂,并确定了其特征。PDEδ是一种能够结合并调控RAS及RAS相关蛋白定向至膜区室的蛋白。值得注意的是,PDEδ包含一个深疏水口袋,能够结合法尼酰基化蛋白的脂质部分,尤其是RAS。

此前的研究证明,抑制PDEδ水平可以破坏RAS与质膜的结合,从而损害RAS突变癌细胞的生长。这一发现促使研究人员借助高通量筛选,鉴别能够阻断PDEδ与KRAS结合的小分子。在筛选出多个分子后,他们采用基于结构的药物设计策略,开发出最有前景的化合物,并将其命名为deltarasin。

研究人员通过荧光显微镜实验证实,deltarasin能够阻断活细胞中PDEδ与KRAS的相互作用。在向人类KRAS突变胰腺癌细胞系中添加5微克PDEδ-KRAS后,PDEδ不再将KRAS分配到质膜。Deltarasin还损害了这些胰腺癌细胞系的增殖能力,并显著抑制了KRAS依赖性信号事件,例如ERK1和ERK2蛋白的磷酸化。当研究人员在胰腺导管癌小鼠模型中评估deltarasin的效力时,观察到肿瘤生长呈剂量依赖性抑制。

关于RAS的研究,近期另一组研究人员发现了Ras经典癌信号通路的一种替代机制,即无需突变或激素刺激就能激活Ras。他们发现,当泛素蛋白在特定位点对Ras进行修饰时,能够将Ras蛋白锁定为激活状态。这种单个泛素修饰过程,也称为单泛素化,通过干扰GTP酶活化蛋白(GAP)的活性,开启Ras进入活性信号状态。

由于Ras与癌症之间的密切联系,研究人员一直将Ras视为药物研发中颇具吸引力的靶标。然而,尽管付出了巨大努力,Ras本身目前仍被认为是“无成药性”的,因此研究人员转而寻求其他方法,研发靶向活性Ras的药物。这不仅对癌症治疗有益,而且由于RAS基因与一些发育疾病(如努南综合征、Costello综合征)以及自身免疫性淋巴增生综合征相关,因此应用范围广泛。

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