來自英國癌癥研究院的科學(xué)家們在發(fā)表于12月1日《自然》(Nature)雜志上的一篇新研究論文中，描述了一個似乎在癌癥中發(fā)揮重要作用的新型蛋白質(zhì)家族——谷氨酸膜內(nèi)蛋白酶(glutamate intramembrane proteases)，并著手解析了這一新家族的結(jié)構(gòu)，該家族的基礎(chǔ)成員在將健康細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎衅鹬陵P(guān)重要的作用。

　　研究人員詳細闡明了一種叫做Rce1的蛋白的結(jié)構(gòu)，確立了它是全新蛋白質(zhì)家族的第一個已知成員。

　　在這項新研究中，他們針對人類Rce1的同源物：海藻產(chǎn)甲烷球菌( Methanococcus ma**aludis)的Rce1進行了研究。Rce1與人類癌癥有關(guān)聯(lián)，是因為其幫助了另一類與細胞分裂和癌癥轉(zhuǎn)化相關(guān)的蛋白：CAAX蛋白。

　　這些CAAX蛋白質(zhì)中包括了最重要的一個癌癥觸發(fā)因子：Ras蛋白，Ras蛋白在細胞癌變中起著極其重要的作用，但采用傳統(tǒng)藥物卻很難靶向它。

　　了解Ras觸發(fā)癌癥所需的其他蛋白質(zhì)也非常的重要，因為它們有可能是精確藥物治療更為容易靶向的目標。

　　科學(xué)家們從包括人類、酵母和細菌在內(nèi)不同生物體的大約30個版本候選名單中，選擇了海藻產(chǎn)甲烷球菌Rce1。他們選擇海藻產(chǎn)甲烷球菌版本是因為其最適合結(jié)晶，這是詳細研究這一蛋白的必要條件。盡管海藻產(chǎn)甲烷球菌Rce1與人類Rce1有著很大的不同，但它與人類Rce1共享了一些重要的結(jié)構(gòu)元件。

　　利用第二種細菌：大腸桿菌作為蛋白質(zhì)工廠，研究人員制造出了海藻產(chǎn)甲烷球菌Rce1，然后純化并對其進行結(jié)晶。利用X射線衍射技術(shù)，他們以前所未有的細節(jié)檢測了Rce1的結(jié)構(gòu)。 他們發(fā)現(xiàn)Rce1的結(jié)構(gòu)完全不同于其他已知的跨膜蛋白家族，且有著不同的氨基酸序列。

　　跨膜蛋白從膜內(nèi)伸展至膜外，跨膜傳遞信息，控制了所有生命形式許多的細胞過程。Rce1是一種膜內(nèi)蛋白酶，這意味著它能夠剪去其他膜相關(guān)蛋白質(zhì)的一些特殊部分。

　　在這項研究中，研究人員開展了大量的實驗，都無法將Rce1歸類到3種已知的膜內(nèi)蛋白酶家族中，由此他們推斷他們發(fā)現(xiàn)了第四種谷氨酸膜內(nèi)蛋白酶，Rce1是它唯一已知的成員。

　　該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、英國癌癥研究院分子生物學(xué)教授David Barford說：“出乎我們的意料，我們發(fā)現(xiàn)Rce1與科學(xué)界已知的所有其他蛋白質(zhì)如此的不同，以致我們必須將它置于它自己的家族中。以往的研究發(fā)現(xiàn)，Rce1與Ras信號通路相互作用，而后者在許多不同的癌癥類型中起重要作用，因此確定這一蛋白質(zhì)的獨特結(jié)構(gòu)是向前邁出的重要一步。”

　　“我們的研究有可能幫助促成靶向Ras信號通路的新型潛在癌癥治療，但實現(xiàn)這一目標可能仍然有一段路要走。我們的研究結(jié)果還表明了仍有許多我們不了解的基礎(chǔ)生命過程，并有可能為其他的癌癥研究找到通往新治療的途徑指出了第一步。”

　　英國癌癥研究院首席執(zhí)行官Alan Ashworth教授說：“這是一個珍貴且重要的時刻，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一類新的蛋白質(zhì)，它令人感到興奮不僅是給予了我們一些新認識，它還有可能促成新的抗癌策略。”

　　英國癌癥研究院高級科學(xué)信息官Sarah Hazell博士說：“Ras是許多癌癥形成中的一個重要分子，新研究增進了我們對于如何控制這一分子的了解，這非常的重要。我們期盼下一步的研究，看看有可能如何利用它來開發(fā)出一些新方法遏制住患者體內(nèi)的Ras。”