據外媒報道,我們每個人很有可能都會以這樣或那樣的方式受到癌癥的影響。跟其他一些致命疾病不同的是,癌癥在人體內可以以多種形式存在,所以了解更多跟多種癌癥相關的單一酶可能會帶來更有效的治療方法。
研究人員已經使用高級光子源(APS)產生的強大X射線束確定這樣一種酶的結構:Taspase1在人類癌癥細胞的產生中扮演著不可或缺的角色。
Taspas1會在多種形式的疾病中刺激癌細胞的生長和擴散--從兒童白血病到結腸癌、乳腺癌和膠質母細胞瘤,這是一種侵襲性腦癌或脊髓癌。通過這一關于Taspas1結構的新信息,科研人員得以了解這種酶如何成為未來癌癥治療的靶點。
該研究團隊由現任和前任亞利桑那州立大學的科學家領導,相關論文發表在《Structure》上。
目前在西班牙馬德里Rocasolano物理化學研究所工作的首席研究員Jose M. Martin-Garcia指出:“我們已經報道了以前未觀察到的Taspase1片段的重要性,它可以被用作抑制其功能的一個有吸引力的目標。”在進行這項研究時,Martin-Garcia在Petra Fromme的實驗室工作,Fromme是亞利桑那州的教授也是這篇論文的合著者。
Taspase1是一種酶,它最初以非活性原酶的形式產生,然后在適當的情況下被切成部分以產生其活性形式。
“這種一般類型的激活也發生在其他生物功能中,如消化和凝血,”Michael Becker說道。Becker是Argonne的X射線科學部門的蛋白質晶體學家。
對于Taspase1來說,這種切片或切割過程會帶來兩個片段。在這項新研究之前,只有部分Taspase1的結構和這些片段被確定。直到Martin-Garcia的團隊發現,他們可以對酶進行輕微的修飾以把這些片段連接起來、創造出一個可以使整個功能分子結晶的環。
然而正如高級光子源的生命科學顧問Robert Fischetti解釋的那樣,該項目并非沒有挑戰。據悉,Fischetti負責一套光束線的設計、建造和運行,該光束線由美國國立衛生研究院(NIH)資助,用于對Taspase1結構的研究。
“確定這些晶體的結構是相當有挑戰性的,”Fischetti說道,“我們在GM/CA開發的能力使我們能夠為這項研究收集足夠高質量的數據。”
不過獲得的結果很有啟發性。研究小組發現,Taspase1的一個區域形成了一個長長的螺旋形結構,這對其功能至關重要。
Martin-Garcia說:“我們文章中報道的晶體結構首次闡明了Taspase1的功能活性狀態并強調了這種螺旋形碎片的關鍵重要性。Taspase1這一區域的重要性使其成為設計抗癌治療抑制劑的首要目標。”
Martin-Garcia的研究和通過Argonne的APS收集到的Taspase1的見解將幫助科學家設計出新的治療方法從而針對Taspase1的獨特結構特征來對抗癌癥。