研究發現蜘蛛絲提高了抗癌“守護者”蛋白的效力
據New Atlas報導,蜘蛛絲的不可思議的特性使它進入了醫學研究領域,它在基因治療和整形外科等領域顯示出了潛力。探索其在下一代癌症療法中的潛力的科學家們發現了這種天然材料的另一個用途,用它來穩定和加強一種被稱為“基因組守護者”的癌症殺傷性蛋白質。
這一發現是瑞典卡羅林斯卡學院(KI)的研究人員的傑作,他們正在研究一種名為p53的蛋白質如何影響癌症的發展,以及編碼p53的基因。這種蛋白質之所以被冠以“守護者”的稱號,是因為它在“監視”細胞分裂方面發揮了作用,如果它發現DNA損傷或突變,就會暫停這一過程,並防止受損細胞變成癌症。
p53基因的突變或其他形式的功能障礙與所有癌症的一半有關,使其成為癌症中最常見的基因變化之一,也是科學家們追求新的治療形式的一個關鍵點。然而,p53蛋白的缺點之一是傾向於在細胞中迅速分解,因此瑞典卡羅林斯卡學院的科學家們與該大學生物科學和營養系的研究人員合作,看看大自然是否能提供一些解決方案。
“問題是細胞只製造少量的p53,然後迅速將其分解,因為它是一種非常大的無序蛋白質,”研究作者Michael Landreh說。“我們從大自然如何創造穩定的蛋白質中得到啟發,並使用蜘蛛絲蛋白來穩定p53。蜘蛛絲由高度穩定的蛋白質的長鏈組成,是自然界最強的聚合物之一。”
科學家們取了一小段合成的蜘蛛絲蛋白,並將其連接到人類p53上,形成一個蜘蛛絲-p53融合蛋白。在體外實驗中,將這種嵌合蛋白引入細胞後,這些細胞開始大量產生這種蛋白,事實證明這種蛋白比普通p53更穩定,具有更強的殺癌能力。
通過使用電子顯微鏡、計算機模擬和質譜分析的組合,研究人員能夠挖掘出添加蜘蛛絲蛋白產生這些效果的原因。他們說,很可能是它為p53蛋白中的無序部分增加了結構,儘管這種新型蛋白的結構和對健康細胞的影響將有待進一步研究。
共同作者、瑞典卡羅林斯卡學院高級教授David Lane爵士說:“在細胞中創造一種更穩定的p53變體是一種很有前景的癌症治療方法,現在我們有一種值得探索的工具。我們最終希望開發一種基於mRNA的癌症疫苗,但在這之前,我們需要知道這種蛋白質在細胞中是如何處理的,以及大量的蛋白質是否會產生毒性。”
這項研究發表在《結構》雜誌上。