日本兵库县立大学、大阪大学和北海道大学的研究团队在最新一期《科学》杂志上发表了一项重要研究成果。他们利用日本兵库县的同步辐射光源Spring-8,通过强X射线成功解析了细胞内一种大型蛋白质复合物——“穹窿体”的三维结构。这一发现为癌症耐药机制的深入研究和新型抗癌药物的开发提供了重要基础。
穹窿体的结构与功能
“穹窿体”是细胞内已知最大的蛋白质复合物之一,广泛存在于真核生物中,与免疫反应、细胞核运输以及耐药性等多种生物学过程密切相关。然而,其精确的分子结构长期未被阐明。研究团队通过X射线晶体学分析,获得了穹窿体2.2埃分辨率的结构数据。
结果显示,“穹窿体”由上下各39根、共计78根绳索状分子聚集而成,形成一个中空的竹笼状结构,整体呈穹顶形态,直径约40纳米。这种独特的结构使其能够包裹并运输小分子物质。研究人员推测,在耐药癌细胞中,抗癌药物可能被“穹窿体”捕获并隔离在其内部空洞中,随后被排出细胞外,从而导致癌细胞产生耐药性。
研究意义与未来方向
解析“穹窿体”的精细结构为设计能够阻断其药物外排功能的新型抗癌药物提供了重要的理论依据。通过抑制穹窿体的功能,有望提高抗癌药物的疗效,克服癌症治疗中的耐药问题。
该研究由日本兵库县立大学、大阪大学和北海道大学等机构合作完成,相关论文发表在《科学》杂志(Science, DOI: 10.1126/science.1164975, Hideaki Tanaka, Tomitake Tsukihara)。