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研究发现，一种关键细胞酶PI3KC2A可能会带来癌症和代谢疾病如肥胖和糖尿病治疗的新方法。近日，发表于Molecular Cell杂志的一项研究首次描述了这种细胞酶如何从细胞内的非活性状态转变为细胞膜上的活性状态。 德国莱布尼茨分子药理研究所（FMP）与瑞士日内瓦大学的研究者共同对PI3KC2A进行了研究，并揭示了之前未知的一种叫做“受体吸收”的关键细胞机制，这一机制与癌症、糖尿病和其他代谢性疾病有关。该研究作者之一、FMP的Volker Haucke教授指出，他们的发现“可能为上述疾病的治疗提供了一个直接的靶点”。 细胞膜是一个动态系统 细胞膜的作用不仅仅是将细胞内容物聚集在一起，还是一个动态系统，能够严格控制化学物质进出细胞。细胞膜的结构被描述为“脂海”，其中包含控制细胞膜“选择性渗透性”的浮动蛋白簇。脂质是脂肪样分子，在渗透过程中也有活性，它们作为化学信号级联反应的“分子开关”，在细胞内被打开。许多级联反应控制着细胞生长、分裂和分化等基本功能。PI3KC2A等细胞酶在作为分子开关的脂质产生中发挥着作用。针对这些酶研发药物有助于干预这些过程。例如，细胞分化对新生血管的形成至关重要，这是肿瘤生长的关键步骤。 受体吸收 在之前的工作中，科学家们已发现很多涉及PI3KC2A过程的结构和细胞生物学机制，包括其在受体吸收中的作用。例如，他们已经证实，来自细胞外部的配体或外部化学信号通过与一种叫做受体的表面蛋白结合来刺激酶发挥作用。这类配体包括触发细胞内信号级联反应的胰岛素和生长因子。一旦被激活，PI3KC2A就会启动内吞过程，小袋状细胞或小泡携带“配体结合受体”进入细胞内部。一旦进入细胞，配体结合受体就会触发控制关键细胞功能的信号级联反应。这项新研究的意义重大，因为它揭示了PI3KC2A在这一过程的每一步所经历的详细变化。 活性酶“展开它的手臂” Haucke教授解释说，他们发现，当细胞酶或激酶处于不活跃状态并在细胞内休息时，它似乎“卷了起来，看起来就像用‘手臂’包裹着自己”。而且，只有当细胞膜上的两个成分同时位于同一位置时，酶才会变得活跃。当这种情况发生时，激酶就会展开它的“手臂”，每个“手臂”会结合到这两个组分中的一个。几秒钟后，酶开始制造大量的脂质信号分子，然后触发“激活信号受体吸收”进入细胞内部。这引发了级联反应，可调控细胞的生长、分裂和分化。该团队现在计划确定候选分子，以便药物研发人员进一步开展相关研究。Haucke教授表示，他们首次掌握了一种机制，最终可能使我们能够改变PI3KC2A脂激酶活性。 Molecular Cell 2018 （来源：《国际糖尿病》编辑部） |
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