分析細(xì)胞是如何解釋環(huán)境信號(hào)

Kavran說：“我們用于激活細(xì)胞培養(yǎng)物中MST2的技術(shù)對(duì)正在研究河馬途徑的其他實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該有用，并且需要一種以受控方式將其開啟的方法。”

她和她的實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃研究該途徑中其他酶的調(diào)控方式。

Thao Tran，Jaba Mitra，Taekjip Ha和Jennifer Kavran撰寫了“在Hippo信號(hào)傳導(dǎo)過程中增加激酶結(jié)構(gòu)域鄰近性促進(jìn)MST2自磷酸化”。

項(xiàng)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)揭示了細(xì)胞解釋其環(huán)境信號(hào)的基本方式，并可能終為潛在的新療法鋪平道路。該發(fā)現(xiàn)涉及細(xì)胞中的信號(hào)傳導(dǎo)途徑，稱為河馬途徑，通常可限制細(xì)胞分裂并調(diào)節(jié)器官的大小，并在組織生長(zhǎng)發(fā)育和腫瘤抑制中發(fā)揮作用。河馬途徑是如此基礎(chǔ)，以至于在人類和蒼蠅的物種中都發(fā)現(xiàn)了它。

彭博學(xué)院的研究人員通過解決一個(gè)的謎團(tuán)，闡明了其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的工作方式，這一謎團(tuán)一直存在一個(gè)謎，即其核心成分之一稱為MST2的酶如何被多個(gè)信號(hào)輸入激活。

該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在11月20日的《生物化學(xué)雜志》上。

我們知道這種途徑可以被不同的上游信號(hào)激活，在這里我們揭示了發(fā)生這種情況的機(jī)制。”

詹妮弗·卡夫蘭(Jennifer Kavran)博士，研究高級(jí)作者，彭博學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)系助理教授

河馬途徑通常會(huì)阻止細(xì)胞分裂，一旦器官達(dá)到適當(dāng)?shù)拇笮。蜁?huì)阻止器官變大。在許多癌癥中都發(fā)現(xiàn)了阻礙細(xì)胞分裂的途徑中的突變或其他異常，使得河馬途徑的元素成為未來癌癥治療的潛在靶標(biāo)。

由于其在組織和器官生長(zhǎng)中的基本作用，該途徑對(duì)正在研究改善傷口愈合和刺激受損組織再生的技術(shù)的研究人員也很感興趣。

Hippo途徑的心臟始于兩種高度相關(guān)的酶MST1和MST2的激活，這兩種酶幾乎相同并且執(zhí)行重疊功能。各種生物學(xué)事件，包括細(xì)胞間接觸，某些營(yíng)養(yǎng)，壓力以及通過細(xì)胞受體的信號(hào)傳導(dǎo)，都可能導(dǎo)致MST1 / 2被激活-在此過程中，酶被標(biāo)記有磷和氧原子集稱為磷酰基

一旦被這種“自磷酸化”激活，MST1 / 2可以向下游發(fā)送信號(hào)以完成信號(hào)鏈并抑制細(xì)胞分裂。通常，經(jīng)歷自磷酸化的蛋白質(zhì)是通過單個(gè)分子“事件”激活的，例如結(jié)合特定分子或與同一酶的另一個(gè)拷貝相互作用。如此多種多樣的輸入如何觸發(fā)MST1 / 2的激活一直是一個(gè)謎。

Kavran說：“在細(xì)胞生物學(xué)中，我們已經(jīng)習(xí)慣了這樣一種想法，即當(dāng)一種酶?jìng)鬟f信號(hào)時(shí)，一個(gè)分子事件就會(huì)使該酶開啟。”

在這項(xiàng)研究中，她和她的同事們?cè)谌祟怣ST2的試管和細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中顯示，該酶的無數(shù)種上游激活劑以相同的方式觸發(fā)MST2自磷酸化，只需增加這些酶的局部濃度即可，從而降低了各個(gè)酶上酶促位點(diǎn)之間的距離，使它們更容易彼此磷酸化。

研究人員認(rèn)為，他們的發(fā)現(xiàn)可能不僅適用于MST2，而且還適用于它的孿生MST1以及其他物種產(chǎn)生的非常相似的酶版本。

盡管這主要是基礎(chǔ)科學(xué)研究，但研究結(jié)果應(yīng)增強(qiáng)研究人員操縱Hippo途徑信號(hào)的能力，無論是用于基礎(chǔ)研究還是組織再生和抗癌治療的潛在治療應(yīng)用。