华人女科学家杨湘磊Nature子刊发现癌症双面蛋白

 斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们发现了一个蛋白，其不仅启动了癌症生成，似乎在乳腺癌患者中促成了更高的死亡率。

 

这些新研究发现发布在6月27日的《自然结构与分子生物学》（Nature Structural & Molecular Biology）杂志上，表明未来的治疗或许可以靶向这一称作为GlyRS的蛋白来阻止癌症生长。

 

这一研究的领导者、斯克里普斯研究所的华人女科学家杨湘磊（Xiang-Lei Yang）教授说：“我们有可能发现了抗癌治疗的一个重要靶标。”

 

杨湘磊教授的主要研究方向是调查人类tRNA合成酶除在翻译中发挥经典酶作用以外的调控功能。近年在Nature、Nature Communications、Nature Structural & Molecular Biology等杂志上发表了一系列重要的研究成果。

 

2010年，杨湘磊揭示出了氨酰tRNA合成酶功能性的结构基础，解释了色氨酰tRNA合成酶的结构机制如何能够抑制新血管的形成，这一研究成果公布在《Nature Structural & Molecular Biology》杂志上。

 

2014年，杨湘磊领导斯克里普斯研究所的科学家发现，酪氨酸tRNA合成酶（TyrRS）还有另一个主要功能：在细胞应激过程中保护DNA。这一发现发表在Molecular Cell杂志上。

 

2015年，杨教授与Salk研究所神经科学教授Samuel Pfaff合作揭示出了，一个突变蛋白触发Charcot-Marie-Tooth (CMT)病亚型中神经损害的机制。该研究表明未来的治疗或可靶向这一失控蛋白，恢复CMT患者的神经功能。相关论文在线发布在Nature杂志上。

 

捕获双面间谍

 

自地球上生命出现的早期伊始，GlyRS一直在蛋白质合成中起作用，帮助了细胞发挥功能和生长。

 

新研究揭示出GlyRS实际上是一个双面间谍——除了在合成蛋白质中发挥生物学上至关重要的作用，它还可以帮助进一步修饰一些蛋白，以这种方式启动癌症生长。

 

研究人员发现过表达GlyRS可导致p27过少——杨湘磊将这一蛋白比作是细胞生长的终止指示牌。

 

具体说来，研究小组发现GlyRS在一种修饰蛋白NEDD8的周围构建了一个防护屏，安全地“陪伴”它与靶蛋白cullin相会。当NEDD8到位时，cullin会激活并降解p27。

 

p27维持在适当的水平时，可调控细胞周期，阻止潜在的癌症生长。但当GlyRS水平增高时，过多的p27被降解，细胞会不受限制地增殖。

 

论文的第一作者、TSRI研究助理Zhongying Mo说：“癌细胞劫持并过度扩大了这一系统。这可以导致肿瘤发生。”

 

这一过程尤其危险，赋予了GlyRS在蛋白质合成中的另一功能，供给了癌症它们保持生长所需的蛋白质。“最终，两种功能都与细胞增殖和肿瘤发生有关联，”杨湘磊说。

 

事实上，当Mo分析来自乳腺癌组织数据库的数据时，发现GlyRS增高的患者具有更高的死亡率。

 

虽然这项研究还处于基础阶段，该研究小组相信它可以指导未来的癌症诊断和治疗。例如，检测GlyRS或许可以提供一种标记物来帮助医生预测患者癌症进展的速度。

 

该研究小组现正计划在不同癌症类型中研究GlyRS的效应，及开发一种药物来抑制GlyRS的可能性。