慕尼黑路德维希·马西米兰大学 在暴露于蓝光(右)和不激活蓝光辐射(左)后，用光依赖抑制剂(肌动蛋白细胞骨架为红色，脱氧核糖核酸为蓝色)处理的细胞
信用:埃丝特·扎宁 路德维希·马西米兰大学的研究人员设计了一种光敏抑制剂，可以控制细胞分裂和细胞死亡，为研究基本细胞过程和开发新的肿瘤疗法提供了一种有希望的方法
精确控制生物和化学过程的能力是基础研究和医学的基本要素
在这种情况下，光代表了一种有吸引力的刺激，因为它的效果可以在空间和时间上被精确地调节
这些令人满意的性质是为什么光可控分子的发展成为生物化学家如此重要的目标
这些工具有望为阐明基本细胞功能、详细了解医学疾病和设计新的治疗策略以对抗疾病做出重要贡献
由LMU生物中心的细胞生物学家埃丝特·扎宁领导的一组研究人员与化学家亨利·杜贝(他于今年4月从LMU搬到了埃尔兰根-纽伦堡大学)合作，现已开发出一种光敏化学抑制剂，使他们能够利用光控制两个基本的细胞过程:细胞分裂和细胞死亡
细胞分裂是一个重要且高度复杂的过程
因此，它受到严格的监管，以确保细胞只在正确的时间分裂，没有错误
缺陷细胞通过程序性细胞死亡(也称为“凋亡”)而被消除
正确的细胞分裂和有缺陷细胞的处理都依赖于一种叫做蛋白酶体的分子机器，它专门降解受损或不再需要的细胞蛋白质
扎宁说:“我们现在已经通过在蛋白体上添加一个光敏保护基团，修饰了一种公认的多功能蛋白体化学抑制剂。”
该基团阻断抑制剂的活性醛功能，并阻止其与蛋白酶体结合
在黑暗中，抑制剂因此是无活性的，蛋白酶体功能正常
然而，细胞暴露在蓝光下会分离保护基团，从而使抑制剂与蛋白体相互作用并抑制其功能
由于激活的蓝光辐射可以被精确地靶向，因此可以非常精确地控制抑制剂的作用
“通过这种方法，我们能够在过程的特定阶段阻止肿瘤细胞的分裂，并以靶向的方式触发凋亡，”扎宁解释说
她和她的同事认为，这种新的光敏蛋白体抑制剂将被证明是研究多种动态细胞过程的有价值的工具——例如，在发育过程中，细胞和组织在短时间内并在有限的位置经历快速且通常是剧烈的变化
此外，蛋白体抑制剂作为治疗剂有很好的应用前景——例如在癌症治疗中
扎宁说:“在时间和空间上特异性激活这些化合物的能力可以使它们在未来更加有效，同时降低副作用的发生率。”
然而，实现这一目标需要进一步的工作，因为新研究中使用的抑制剂不适合目前形式的医疗用途
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