和土匪一樣，一些和癌癥等疾病有關(guān)的酶也會(huì)互相破壞。一項(xiàng)新的研究揭示了它們相互阻礙的細(xì)節(jié)，希望這些行為可以用來(lái)對(duì)抗酶的潛在疾病。
土匪是組織蛋白酶，這通常是一種被我們細(xì)胞中不需要的蛋白質(zhì)處理掉的酶。然而，在不健康的條件下，組織蛋白酶可以促進(jìn)癌癥、動(dòng)脈粥樣硬化和鐮狀細(xì)胞病等疾病。盡管許多抑制它們的實(shí)驗(yàn)藥物是有效的，但由于無(wú)法解釋的副作用，它們失敗了。因此，佐治亞理工學(xué)院的研究人員放棄了對(duì)單一組織蛋白酶的普遍關(guān)注，將三種關(guān)鍵組織蛋白酶建模為一個(gè)系統(tǒng)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，以字母K、L和S為代表的組織蛋白酶不僅降解細(xì)胞外結(jié)構(gòu)(支持細(xì)胞的細(xì)胞外蛋白)，還相互吞噬、分散和失活。組織蛋白酶是一種降解蛋白質(zhì)的蛋白酶，由于組織蛋白酶本身就是一種蛋白質(zhì)，它們之間也可以相互降解。
組織蛋白酶，三個(gè)傀儡。
“自動(dòng)消化是我個(gè)人的最?lèi)?ài)。想想看：你拿一群組織蛋白酶K，他們互相吃。為什么呢？因?yàn)樗鼈儽人鼈儽究梢猿缘臇|西更接近彼此，”研究說(shuō)。首席研究員馬努普拉特，佐治亞理工大學(xué)和埃默里大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系華萊士庫(kù)爾特副教授。
在疾病中，組織蛋白酶看起來(lái)就像瓷器店里的“三個(gè)臭皮匠”，當(dāng)他們互相折磨時(shí)就會(huì)把他們撕成碎片。因此，在早期，當(dāng)佐治亞理工學(xué)院的研究人員試圖影響該組中的單個(gè)組織蛋白酶時(shí)，結(jié)果令人困惑，研究人員認(rèn)為這可能與過(guò)去神秘的藥物失效有關(guān)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)計(jì)算，他們得出了一個(gè)計(jì)算模型，顯示了單個(gè)影響如何影響整個(gè)系統(tǒng)。他們將該模型作為在線工具發(fā)布，其他研究人員可以使用該工具在組設(shè)置、可用目標(biāo)水平和抑制劑化學(xué)物質(zhì)之間搖擺三種組織蛋白酶。這個(gè)工具比較了組織蛋白酶結(jié)合和組織蛋白酶功效。
研究人員于2020年1月20日那一周在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》發(fā)表了他們的研究成果。該研究采用系統(tǒng)生物學(xué)的方法，由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和國(guó)家衛(wèi)生研究院資助。
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