休斯敦-(2019年9月18日)-研究人员已经确定了与癌症作斗争的潜在新药靶标。
在本周《美国国家科学院院刊》上的一项研究中,一个国际研究团队描述了与癌症相关的mitoNEET蛋白如何封闭线粒体外表面的主要通道,线粒体是提供能量的“发电厂”。具有化学能的细胞。这些通道或“电压依赖性阴离子通道”(VDAC)通常会打开和关闭,以允许代谢物和其他小分子在线粒体与细胞其余部分之间通过。
该研究的合著者,莱斯大学理论生物学物理中心(CTBP)的物理学家,联合主任若泽·欧内奇奇(JoséOnuchic)说:“ VDAC通道在细胞质和线粒体之间运输所有类型的代谢产物。”“该通道的功能异常涉及许多疾病,包括癌症和脂肪肝疾病。”
该研究由来自CTBP,加州大学圣地亚哥分校(UCSD),耶路撒冷希伯来大学和密苏里哥伦比亚大学的国际计算和结构生物学家团队进行。
在这项研究中,他们详细介绍了mitoNEET如何调节VDAC,并表明这两种蛋白之间的高亲和力相互作用可能被靶向VDAC的药物破坏。
得克萨斯州癌症预防和研究所(CPRIT)癌症研究学者奥努奇奇(Onuchic)领导了赖斯(Rice)对该项目的研究,他说:“在健康细胞中自然发生的还原状态,mitoNEET对VDAC没有可测的亲和力。”“这表明相互作用的机制是依赖于氧化还原的,并且可以微调疾病状态下非常重要的VDAC复合物的靶向。”
MitoNEET是癌症,糖尿病,衰老和帕金森氏病的知名治疗者,是NEET蛋白质家族的成员,该蛋白质在细胞内转运铁和硫分子簇。这些簇通过控制还原氧化或氧化还原过程以及新陈代谢来帮助调节细胞。
MitoNEET自然地粘附于线粒体的外表面,研究人员说,mitoNEET与线粒体外膜中最丰富的蛋白质之一VDAC的直接连接非常重要。
UCSD结构生物学家帕特里夏·詹宁斯(Patricia Jennings)的合著者说:“ mitoNEET直接控制线粒体主要孔蛋白VDAC的发现,以及伴随这种相互作用的结构分析和预测,为研究方法提供了一个新平台诱导癌细胞在特定于癌症的受控过程中自杀或凋亡/促肥大。
癌症进展的决定性特征是细胞代谢改变。该研究的合著者是希伯来大学的Rachel Nechushtai,他说这项工作表明可能用一种或多种对多种癌症有用的药物来调节VDAC的代谢和功能相互作用。
奥努奇奇说:“微调一种专门改变VDAC与mitoNEET之间相互作用的氧化还原状态的药物将使开发出新的武器来对抗多种癌症。”
Nechushtai和Jennings于2007年首次详细介绍了mitoNEET的分子结构,并且该项目的许多合作者已经合作了十多年,以破解mitoNEET以及NAF-1和MiNT等相关蛋白的作用。
密苏里大学合著者罗恩·米特勒说:“铁和氧化还原的结合是控制许多涉及人类病理的不同细胞过程的关键。”“确定由mitoNEET-VDAC相互作用介导的这些过程的主要调控点是我们对这些过程的理解的重要一步。”
研究人员说,合作者之间的长期联系以及美国和以色列的共同资助对项目的成功发挥了关键作用。