研究發(fā)現(xiàn)，一種關(guān)鍵細(xì)胞酶PI3KC2A可能會(huì)帶來(lái)癌癥和代謝疾病如肥胖和糖尿病治療的新方法。近日，發(fā)表于Molecular Cell雜志的一項(xiàng)研究首次描述了這種細(xì)胞酶如何從細(xì)胞內(nèi)的非活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞膜上的活性狀態(tài)。

德國(guó)萊布尼茨分子藥理研究所（FMP）與瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的研究者共同對(duì)PI3KC2A進(jìn)行了研究，并揭示了之前未知的一種叫做“受體吸收”的關(guān)鍵細(xì)胞機(jī)制，這一機(jī)制與癌癥、糖尿病和其他代謝性疾病有關(guān)。該研究作者之一、FMP的Volker Haucke教授指出，他們的發(fā)現(xiàn)“可能為上述疾病的治療提供了一個(gè)直接的靶點(diǎn)”。

細(xì)胞膜的作用不僅僅是將細(xì)胞內(nèi)容物聚集在一起，還是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，能夠嚴(yán)格控制化學(xué)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)被描述為“脂?！?，其中包含控制細(xì)胞膜“選擇性滲透性”的浮動(dòng)蛋白簇。脂質(zhì)是脂肪樣分子，在滲透過(guò)程中也有活性，它們作為化學(xué)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的“分子開(kāi)關(guān)”，在細(xì)胞內(nèi)被打開(kāi)。許多級(jí)聯(lián)反應(yīng)控制著細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和分化等基本功能。PI3KC2A等細(xì)胞酶在作為分子開(kāi)關(guān)的脂質(zhì)產(chǎn)生中發(fā)揮著作用。針對(duì)這些酶研發(fā)藥物有助于干預(yù)這些過(guò)程。例如，細(xì)胞分化對(duì)新生血管的形成至關(guān)重要，這是腫瘤生長(zhǎng)的關(guān)鍵步驟。

在之前的工作中，科學(xué)家們已發(fā)現(xiàn)很多涉及PI3KC2A過(guò)程的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞生物學(xué)機(jī)制，包括其在受體吸收中的作用。例如，他們已經(jīng)證實(shí)，來(lái)自細(xì)胞外部的配體或外部化學(xué)信號(hào)通過(guò)與一種叫做受體的表面蛋白結(jié)合來(lái)刺激酶發(fā)揮作用。這類配體包括觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的胰島素和生長(zhǎng)因子。一旦被激活，PI3KC2A就會(huì)啟動(dòng)內(nèi)吞過(guò)程，小袋狀細(xì)胞或小泡攜帶“配體結(jié)合受體”進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。一旦進(jìn)入細(xì)胞，配體結(jié)合受體就會(huì)觸發(fā)控制關(guān)鍵細(xì)胞功能的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。這項(xiàng)新研究的意義重大，因?yàn)樗沂玖薖I3KC2A在這一過(guò)程的每一步所經(jīng)歷的詳細(xì)變化。

Haucke教授解釋說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞酶或激酶處于不活躍狀態(tài)并在細(xì)胞內(nèi)休息時(shí)，它似乎“卷了起來(lái)，看起來(lái)就像用‘手臂’包裹著自己”。而且，只有當(dāng)細(xì)胞膜上的兩個(gè)成分同時(shí)位于同一位置時(shí)，酶才會(huì)變得活躍。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，激酶就會(huì)展開(kāi)它的“手臂”，每個(gè)“手臂”會(huì)結(jié)合到這兩個(gè)組分中的一個(gè)。幾秒鐘后，酶開(kāi)始制造大量的脂質(zhì)信號(hào)分子，然后觸發(fā)“激活信號(hào)受體吸收”進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。這引發(fā)了級(jí)聯(lián)反應(yīng)，可調(diào)控細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂和分化。該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在計(jì)劃確定候選分子，以便藥物研發(fā)人員進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究。Haucke教授表示，他們首次掌握了一種機(jī)制，最終可能使我們能夠改變PI3KC2A脂激酶活性。