โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

โครงสร้างของเอนไซม์ที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนามะเร็ง

Anonim

นักวิจัยจากศูนย์การแพทย์ตะวันตกเฉียงใต้ของยูทาห์ได้ถอดรหัสโครงสร้างอะตอมที่ยาวนานของ PRC2 ซึ่งเป็นเอนไซม์คอมเพล็กซ์ที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนามะเร็งหลายชนิดโดยเฉพาะมะเร็งในเลือด

การโฆษณา


PRC2 หรือ polycomb repressive complex 2 เป็นตัวควบคุมสำคัญในการพัฒนามนุษย์และควบคุมรูปแบบการแสดงออกของยีนด้วยการเปลี่ยนโครงสร้างของโครเมียมซึ่งเป็นโปรตีนที่ประกอบด้วยโปรตีนและดีเอ็นเอ ในฐานะที่เป็นเอนไซม์คอมเพล็กซ์ PRC2 จะปรับเปลี่ยนโปรตีนในโครเมียมส่งผลให้โครงสร้างโครเมียมมีการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้ยีนบางตัวล่ม ความผิดปกติของการทำงานของ PRC2 ซึ่งมักเกิดจากการกลายพันธุ์ในยีน PRC2 ได้รับการเชื่อมโยงกับมะเร็งเช่นมะเร็งต่อมน้ำเหลืองมะเร็งเม็ดเลือดขาวเนื้องอกในสมองและโรคอื่น ๆ รวมถึงกลุ่มอาการ Weaver, โรคที่มีมา แต่กำเนิดที่หาได้ยากที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วความผิดปกติของโครงกระดูก การพัฒนาล่าช้า

ดร. ซินหลิวผู้ช่วยศาสตราจารย์อาวุโสของสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยาและชีวฟิสิกส์ของยูทาห์ตะวันตกเฉียงใต้กล่าวว่า "ผลการวิจัยของเราทำให้เราก้าวเข้ามาใกล้ความเข้าใจด้านเคมีของวิธีการทำงานของ PRC2 ในเซลล์ปกติและการกลายพันธุ์ในยีนทำให้เกิดโรคได้อย่างไร .

ผลการวิจัยถูกตีพิมพ์ในวันที่ 16 ตุลาคมโดยนิตยสาร Science

"การผลิตเอนไซม์ PRC2 มากเกินไปหรือน้อยเกินไปอาจทำให้เกิดความเงียบหรือเปิดใช้งานยีนซึ่งไม่ดีต่อเซลล์การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าระดับเอนไซม์ PRC2 ในระดับปกติจะถูกเก็บและควบคุมในเซลล์อย่างไร นอกจากนี้ยังเป็นสมาชิกของ Cecil H. และ Ida Green Center for Reproductive Biology Sciences และศูนย์มะเร็งครบวงจร Harold C. Simmons และ WW Caruth จูเนียร์อัจฉริยะด้านการวิจัยทางชีวเวชศาสตร์

ดร. หลิวกล่าวว่าผลการวิจัยระบุถึงวิธีการต่างๆที่ PRC2 ทำหน้าที่ซึ่งจะช่วยในการทำความเข้าใจพื้นฐานทางเคมีของโรคที่เกี่ยวข้องและควรช่วยในการพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ ๆ สำหรับโรคเหล่านั้น

"แท้จริงแล้วการทดลองทางคลินิกหลายครั้งกำลังมุ่งสู่เป้าหมาย PRC2 อย่างจริงจังและเราเชื่อว่างานของเราจะช่วยลดการศึกษาเหล่านี้และการศึกษาอื่น ๆ ในด้านการพัฒนายาโดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกว่า PRC2 ทำงานในระดับอะตอมได้อย่างไร" เขากล่าว

โดยเฉพาะดร. หลิวชี้ว่ามีการพัฒนายาเสพติดขนาดเล็กเพื่อยับยั้งเอนไซม์ PRC2 ในการรักษาโรคมะเร็งต่อมน้ำเหลืองบางชนิด ยาเหล่านี้อาจเป็นประโยชน์ต่อเขาเนื่องจาก PRC2 ถูกพบว่ามีส่วนร่วมในการส่งเสริมการพัฒนาของมะเร็งชนิดนี้

ผลการวิจัยเป็นรากฐานสำหรับการตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟังก์ชันและระเบียบข้อบังคับของ PRC2 ทั้งในเซลล์ปกติและที่เป็นโรค ในขั้นตอนต่อไปทีมงานวิจัยที่นำโดยดร. หลิวกำลังอธิบายวิธีการควบคุม PRC2 ในระหว่างการปฏิสัมพันธ์กับโครเมียมและวิธีการที่เซลล์มีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนในเซลล์อื่น ๆ ในและนอก chromatin งานนี้อาจให้ความเข้าใจลึกซึ้งและลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการทำงานของ PRC2 และความไม่ปกติในโรคของมนุษย์

จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์การค้นพบนี้เป็นจุดเริ่มต้น การตรวจสอบ 4 ปีเป็นครั้งแรกเปิดเผยโครงสร้างอะตอม 3 มิติของ PRC2 ในกรณีนี้จากเชื้อราและที่ความละเอียดสูง โมเลกุลบางตัวที่ควบคุมการทำงานของเอนไซม์ของ PRC2 ทั้งในเซลล์ปกติและเซลล์มะเร็งได้รับการจับในโครงสร้างการทำงานเช่นกัน งานนี้ไม่เพียง แต่แก้ไขความลึกลับอันยาวนานบางประการเกี่ยวกับกลไกโมเลกุลของตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ PRC2 และการควบคุม แต่ยังเป็นกรอบโครงสร้างสำหรับการพัฒนาวิธีการรักษาโรคมะเร็งในอนาคต

"เทคนิคการวิเคราะห์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของผลึกเอ็กซ์เรย์ถูกนำมาใช้เพื่อสรุปโครงสร้างโปรตีนบนพื้นฐานของรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของคริสตัล PRC2 ที่สร้างขึ้นโดยตัวเร่งอนุภาคซิงโครตรอน" ดร. Lianying Jiao นักวิจัยดุษฎีบัณฑิตในห้องปฏิบัติการหลิวกล่าว ผู้เขียนของการศึกษา

การวิจัยได้รับการสนับสนุนจากทุนจากสถาบันมะเร็งและการป้องกันมะเร็งเท็กซัสมูลนิธิเวลช์มูลนิธิริต้าอัลเลนและสถาบันสุขภาพแห่งชาติ ดร. หลิวยังได้รับการสนับสนุนในฐานะ WW Caruth จูเนียร์อัจฉริยะด้านการวิจัยทางชีวเวชศาสตร์ที่ยูทาห์ตะวันตกเฉียงใต้และจากศูนย์ฝึกอบรม Cecil H. and Ida Green Center ในสาขาชีววิทยาการสืบพันธุ์

การศึกษาได้ใช้ทรัพยากรของแหล่งกำเนิด Photon ขั้นสูงที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne และแหล่งกำเนิดแสงขั้นสูงในห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานวิทยาศาสตร์พลังงานแห่งสหรัฐฯ

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่ได้รับจาก UT Southwestern Medical Center หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. L. Jiao, X. Liu โครงสร้างพื้นฐานของการเกิด trimethylation histone H3K27 โดยใช้ polycomb complex ปราศจากเชื้อ 2 . Science, 2015; 350 (6258): aac4383 DOI: 10.1126 / science.aac4383