物理科技生物学-PHYICA

一杉森京香对蛋白质控制着供给癌细胞的供应线

医学研究 2022-01-29 21:52:05

Credit: CC0公共域 在人类癌细胞和老鼠的研究中,约翰·霍普金斯医学院的研究人员发现,一组蛋白质协同工作,建立供应线,向肿瘤输送氧气和营养,使它们能够生存和生长

蛋白二聚体,PADI4和HIF-1,在低氧条件下增加了它们的活性,低氧条件通常在快速生长的肿瘤中发现,允许它建立新的血管来支持癌症的生长

研究人员表示,这一发现为开发干扰血管发育的抗癌疗法提供了新的途径

一份描述这项研究的报告于8月20日在网上发布

27人在科学进展

M . Gregg Semenza说:“这一发现让我们有机会找到针对这些途径的现有药物或新药的组合,以治疗癌症和预防耐药性。”

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博士

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约翰·霍普金斯大学医学院遗传医学、儿科、肿瘤学、医学、放射肿瘤学和生物化学迈克尔·阿姆斯特朗教授

塞门扎还担任约翰·霍普金斯细胞工程研究所血管项目主任

塞门扎因发现HIF-1如何控制细胞适应低氧水平的能力而分享了2019年诺贝尔生理学或医学奖

他的实验室和其他人发现缺氧诱导因子1在低氧条件下激活了5000多个基因

然而,目前还不清楚HIF-1是如何开启这些基因来刺激血管生长的

在细胞内,脱氧核糖核酸带负电荷,这使得它能够与带正电荷的蛋白质相互作用,这些蛋白质被称为组蛋白

不使用时,DNA像一卷线一样缠绕在组蛋白上

塞门萨说,具体来说,PADI4会引发一种反应,导致组蛋白失去正电荷,从而使脱氧核糖核酸释放

为了探索HIF-1和PADI4之间的合作关系,研究人员研究了在实验室中生长的人类乳腺癌和肝癌细胞

研究人员首先干扰细胞产生PADI4的能力,然后将细胞暴露在低氧条件下24小时

通过分析这些细胞内的基因活性,研究人员发现,缺氧诱导因子-1在缺氧反应中开启的1300个基因中,有87%在缺乏PADI4蛋白的细胞中没有开启

研究人员随后将癌细胞注射到小鼠的乳腺组织中,并追踪肿瘤的生长情况

与由具有正常水平的PADI4的细胞形成的肿瘤相比,没有PADI4的肿瘤小五倍,并且血管发育少五倍

这表明,在活的生物体中,PADI4的消除损害了肿瘤的生长能力

研究人员说,在老鼠身上的发现使他们能够将人类癌症的研究联系起来,在人类癌症中,患者原发性肿瘤活检组织中更高的缺氧诱导因子-1活性与更高的死亡率相关

塞门萨说:“我们对癌症的细胞生态系统了解得越多,我们控制癌症的机会就越大。”

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