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令癌细胞自杀的蛋白
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年02月17日 来源:
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[生物通讯]华盛顿大学医学院的研究人员发现一种叫做胞嘧啶尿嘧啶鸟嘌呤结合蛋白2(cytidine uridine guanosine binding protein-2,CUGBP2) 的蛋白能够破坏几种不同类型的癌细胞。当研究小组将该蛋白插入到肿瘤细胞培养物中时,超过70%的肿瘤细胞都自杀了。
这篇研究发表在1月17日期的《分子细胞》(Molecular Cell)上。研究人员发现,CUGBP2帮助调控着环氧合酶2(cyclooxygenase-2, COX-2)的产生,COX-2因其引起关节炎的关键罪犯的身份而闻名。
“编码COX-2的基因在癌症发育的非常早期就被打开了,因此已有许多研究试图查明干扰COX-2是否可作为癌症治疗的一个有效策略。”研究的第一作者、华盛顿大学医学院Siteman癌症中心肠胃病学分部的医学助理教授Shrikant Anant博士说道。 Anant同时也任职于Barnes-Jewish 医院。
在风湿性关节炎中,COX-2将机体中的花生四烯酸(arachidonic acid)转化为前列腺素。在癌细胞中,COX-2 水平也会升高,诱发前列腺素的产生。前列腺素结合到肿瘤细胞上,帮助打开与心血管生成有关的基因,从而帮助癌细胞获得营养,迅速生长。
在这篇研究中,Anant 和他的同事研究了肿瘤发育早期发生的分子事件。在任何细胞的生命中,都有一个正常的复制和分裂循环周期。首先,DNA的近亲拷贝--RNA产生,然后RNA被翻译成蛋白质。这些蛋白质必需精确产生于正确的时间,这样才能保证细胞周期的正常运行。普遍认为重要蛋白质的严格调控对于细胞周期的正常运行至为重要,这些蛋白的严格调控即使只受到几分钟的干扰,就会导致严重问题,如癌症等。
而蛋白质产生的精确定时是由信使RNA(mRNA)的活动控制的。Anant和他的同事研究了8种不同类型人类癌细胞种CUGBP2与 COX-2 mRNA之间的相互作用。所有8种细胞中,CUGBP2的水平都非常低。
“这说明关闭负责产生CUGBP2的基因、由此降低CUGBP2 蛋白水平、使癌细胞充分获得营养是癌细胞发育中非常重要的一步。”Anant解释说。
研究人员还发现,当CUGBP2 附着到COX-2的mRNA上时,癌细胞不再能够产生COX-2,它们死亡了。”这表明CUGBP2 在决定肿瘤细胞的生死中起着核心作用。
“CUGBP2可能是细胞用来控制其它关键蛋白的一类总开关。”文章的合著者之一、肠胃分部医学助理教授Brian K. Dieckgraefe博士说道。“蛋白质如COX-2 等需要受到严密调控,以避免细胞生长失控。这可能就是为什么CUGBP2 水平在研究的每一个肿瘤中都特别地低。”
Anant、Dieckgraef和他们的同事还发现CUGBP2对健康细胞没有毒性。而且,当他们将CUGBP2引入癌细胞,达到其在正常细胞中的水平时,癌细胞就死亡了。
“当CUGBP2引入时,癌细胞中发生一些分子降解事件,使癌细胞变得脆弱、容易死亡。”Anant 说。“在未来,有可能将这种蛋白质作为杀死肿瘤细胞而对正常细胞无害的新方法,之所以不会对正常细胞造成危害,是因为正常细胞已经产生了大量的该种蛋白。”
Anant已经开始研究是否有可能将这种蛋白用于癌症动物模型,以查看它在体内是否也具有在试管中的人类癌细胞中的同样作用。如果这些研究继续证明有可能通过升高CUGBP2水平来杀死癌细胞,那么Anant 就会相信这个策略将在几年内进入临床试验阶段。
即使升高CUGBP2水平不会消灭癌症,研究人员也相信这至少可以改进现有的癌症疗法。
“我们目前使用的大多数癌症治疗工具都是通过诱导细胞自杀发挥作用的。”Dieckgraefe说。“因此这一策略成为现有癌症疗法的增效补充完全是有可能的。通过用CUGBP2增加现有化学疗法的效果,我们或许能够使传统的癌症疗法更有效。”
另外,研究小组还指出 ,COX-2可能不是CUGBP2影响的唯一蛋白。Anant和Dieckgraefe表示,许多蛋白都有相似的靶点,因此他们相信CUGBP2可能在这些蛋白的调控上也起着一定作用。
生物通编译自BIO.COM